蒙脱土高岭土
《高岭土和蒙脱土的电化学特性试验研究》范文
《高岭土和蒙脱土的电化学特性试验研究》篇一一、引言高岭土和蒙脱土是两种常见的天然矿物材料，具有独特的物理和化学性质。
近年来，随着电化学领域的发展，这两种矿物的电化学特性也逐渐受到了广泛的关注。
本篇文章主要探讨了高岭土和蒙脱土的电化学特性试验研究，通过对比两种矿物的电导率、电容、以及离子交换等特性，进一步理解其在电化学领域的应用潜力。
二、试验材料与方法1. 试验材料本试验采用的高岭土和蒙脱土均来自国内优质矿源，经过粉碎、提纯等处理后，得到所需的试验样品。
2. 试验方法（1）电导率测试：采用四探针法对高岭土和蒙脱土的电导率进行测试。
（2）电容测试：利用电化学工作站，对两种矿物进行循环伏安扫描，测量其电容。
（3）离子交换特性测试：通过将两种矿物与不同浓度的电解质溶液混合，观察其离子交换行为。
三、试验结果与分析1. 电导率测试结果通过四探针法测试，我们发现高岭土和蒙脱土的电导率存在明显差异。
在相同的测试条件下，蒙脱土的电导率高于高岭土，这主要是由于蒙脱土具有较好的离子交换能力和较高的孔隙度，有利于电解质离子的传输。
2. 电容测试结果循环伏安扫描结果显示，高岭土和蒙脱土均具有一定的电容性能。
其中，蒙脱土的电容性能更为突出，这与其内部丰富的孔隙结构和较高的比表面积有关。
此外，我们还发现，在一定的电压范围内，两种矿物的电容性能均呈现出良好的稳定性。
3. 离子交换特性分析离子交换试验表明，高岭土和蒙脱土均具有较好的离子交换能力。
在相同条件下，蒙脱土的离子交换速率较快，且交换容量较高。
这主要是由于蒙脱土的层状结构和较高的阳离子交换容量所致。
此外，我们还发现，矿物的离子交换性能受电解质溶液浓度、温度和pH值等因素的影响。
四、讨论与结论通过对比高岭土和蒙脱土的电化学特性试验结果，我们发现两种矿物在电化学领域均具有潜在的应用价值。
其中，蒙脱土因其较高的电导率、电容性能和离子交换能力，在电化学储能、离子交换、电化学传感器等领域具有更广泛的应用前景。
有机蒙脱土的制备与表征
有机蒙脱土的制备与表征
有机蒙脱土是一种具有良好吸附性能的新型材料，其制备方法主要包
括物理混合法、化学修饰法和有机改性法等。
其中，有机改性法是最
常用的制备方法之一。
有机蒙脱土的制备方法如下：
首先，将蒙脱土与有机物质进行混合，然后在一定的温度和湿度条件
下进行反应，使有机物质与蒙脱土表面发生化学反应，形成有机蒙脱土。
有机蒙脱土的表征方法主要包括X射线衍射、红外光谱、热重分析和
扫描电镜等。
其中，X射线衍射可以用来确定有机蒙脱土的晶体结构
和层间距离；红外光谱可以用来确定有机蒙脱土的化学结构和官能团；热重分析可以用来确定有机蒙脱土的热稳定性和热分解温度；扫描电
镜可以用来观察有机蒙脱土的形貌和微观结构。
有机蒙脱土具有良好的吸附性能，可以用于废水处理、环境污染治理、食品加工等领域。
此外，有机蒙脱土还可以用于制备高分子复合材料、涂料、油漆等。
总之，有机蒙脱土是一种具有广泛应用前景的新型材料，其制备方法和表征方法都比较成熟，可以满足不同领域的需求。
未来，有机蒙脱土的研究和应用将会越来越广泛。
干货！高岭土应用领域及技术指标要求！
干货！高岭土应用领域及技术指标要求！高岭土是一种以高岭石族矿物为主要成分、质地纯净的细粒黏土。
其原矿含有少量蒙脱石、伊利石以及石英、云母、黄铁矿、方解石、有机质等杂质。
其主要用途是用来制作日用陶瓷、工业陶瓷、搪瓷及耐火材料；也可以作为造纸、橡胶和塑料制品、涂料等的充填料或白色颜料。
1、高岭土在陶瓷工业中的应用在我国高岭土主要用于陶瓷工业（包括陶瓷和搪瓷）的原料。
陶瓷产品的三大基础原料为塑性原料、瘠性原料和熔剂原料，其中塑性原料主要是黏土类矿物原料，最常用的就是高岭土。
2、高岭土在造纸工业中的应用在造纸工业中，高岭土可用于填料和涂料。
所谓造纸的填料就是在纸浆中就细碎的矿物质，充填纸张木质纤维之间的孔隙，以提高纸张的密度及纸面的平滑度，降低透明度，保证能更好地吸收印色。
涂料是涂在纸张表面，使生产出来的纸张表面光滑和光亮整洁，具有不透明性和“可印性”。
一般来说，高岭土不与纸浆中的其他配料发生化学反应，在纸张中具有一定的稳固性，即可很好的保留在纸浆纤维之间，因而在造纸工业中用量很大。
同时，高岭土的粒度细，易于流动，也是适应目前机械化高速生产的基本条件，可以保证纸张表面薄膜状涂层厚度均匀。
3、高岭土在橡胶工业中的应用在高岭土的消费结构中，橡胶工业也是主要消耗部门之一。
在橡胶的生产中，为了使橡胶制品具有优良的性质，必须加入橡胶混合料，包括填料、硫化剂、硫化加速剂、稳定剂、燃料等。
高岭土在橡胶工业中起到的填料作用，将它加入乳胶混合物中，可以提高橡胶制品的力学强度，增加其耐磨性和化学稳定性，延缓橡胶的硬化时间等，还可以降低橡胶成本。
4、高岭土在塑料工业中的应用在塑料中，高岭土主要作为填充剂。
塑料中许多性能如表面粗糙度、尺寸的精度、耐化学腐蚀性、坚固性等都与加入高岭土有关。
煅烧高岭土作为电性改良剂用于聚佛乙烯塑料中可以提高塑料的电绝缘性能，但必须严格控制煅烧温度，不同产地、不同结晶度和化学组成的高岭土所需的最佳煅烧温度不一致。
蒙脱土改性及应用的研究进展
第 50 卷 第 1 期2021 年 1月Vol.50 No.1Jan.2021化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry蒙脱土改性及应用的研究进展李璟睿1，尹陈霜1，马海燕1，夏 芬1，程国君1,2(1.安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽 淮南 232001；2.安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院（芜湖），安徽 芜湖 241003)摘 要：蒙脱土是一种硅酸盐的天然矿物，具有良好的吸附性、阳离子交换性能和气液阻隔性。
吸附性使得蒙脱土具有良好的阻燃性和抗菌性，可以广泛应用于日常生活、工业及医用等方面。
为了进一步拓展蒙脱土的应用范围，通常需要对其进行有机化改性。
本文对近5年来蒙脱土的有机化改性及应用的研究进行了综述，以期为进一步开展蒙脱土的研究及应用提供参考。
关键词：蒙脱土；有机化改性；离子交换性；应用中图分类号：TB 332 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2021)01/02-0025-05基金项目：省级大学生创新创业训练项目（S201910361143）；安徽省高等学校自然科学研究项目（KJ2019A0118）；安徽理工大学芜湖研究院研发专项（ALW2020YF14）；安徽理工大学引进人才项目（ZY017）通信联系人：程国君，硕士生导师，从事粉体改性及纳米复合材料的制备。
E-mail ：***********************收稿日期：2020-10-29综述与进展蒙脱土（montmorillonite）别名微晶高岭石、胶岭石，结构式为(Al,Mg)2[SiO 10](OH)2·nH 2O，其中Al 2O 3含量为16.54%，MgO 4 含量为65%，SiO 2含量为50.95%，颜色多为白色微带浅灰色，含杂质时呈浅黄、浅绿、浅蓝色，土状光泽或无光泽，有滑感。
蒙脱土不仅是一种硅酸盐的天然矿物，还是膨润土矿的主要矿物组分。
高岭土的成分、用途、分类
高岭土的成分、用途、分类高岭土是一种非金属矿产，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，因江西省景德镇高岭村而得名。
质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。
其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。
高岭土用途十分广泛，主要用于造纸、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。
01高岭土基本概况1.高岭土物化性质物化性质：多无光泽，质纯时颜白细腻，如含杂质时可带有灰、黄、褐等色。
外观依成因不同可呈松散的土块状及致密状态岩块状。
密度2.54-2.60 g/cm3，熔点约1785℃，具有可塑性，湿土能塑成各种形状而不致破碎，并能长期保持不变。
2.高岭土矿床成因类型以高岭土矿床成因为基础，根据不同成矿作用所体现的成矿地质、地理条件、矿床规模、矿体形态和赋存特征、矿石物质组分等方面的差异，《高岭土矿地质勘探规范》将中国高岭土矿床划分为三种类型、六种亚类型。
①风化型：又分为风化残积亚型和风化淋积亚型;②热液蚀变型：又分为热液蚀变亚型和现代热泉蚀变亚型;③沉积型：又分为沉积和沉积-风化亚型及含煤地层中高岭石粘土岩亚型。
3.高岭土矿石工业类型根据其质地、可塑性和砂质的质量分数分为三种类型：①硬质高岭土：质硬，无可塑性，粉碎细磨后具可塑性。
②软质高岭土：质软，可塑性较强，砂质质量分数<50%;③砂质高岭土：质松软，可塑性较弱，砂质质量分数>50%。
02我国高岭土矿资源概况我国高岭土矿产资源排名世界前列，已探明267处矿产地，探明储量29.10亿吨，其中：我国非煤建造高岭土，资源储量居世界第五位，已探明储量14.68亿吨，主要集中分布在广东、陕西、福建、江西、湖南和江苏六省，占全国总储量的84.55%；含煤建造高岭土(高岭岩)储量占世界首位, 探明储量为14.42亿吨，主要分布在山西大同、怀仁、朔州、内蒙古准格尔、乌达、安徽淮北、陕西韩城等地，其中以内蒙古准格尔煤田的资源最多。
蒙脱土
蒙脱土膨润土又叫斑脱岩或腮土岩，系1888年美国地质学家W.C.Knight发现，以美国怀俄明州落基山河附近的钠质膨润土产地“fort Benton”命名为“Bentonite”。
原是对比普通可塑性粘土吸有更多量的水(按质量计算到5倍)，且体积膨胀显著(比干燥状态约胀大15倍)，并呈凝胶状态的黄绿色粘土所取的名称。
蒙脱土是膨润土的有效成分，是一种粘土矿物。
蒙脱土为含水硅铝酸盐粘土，具有独特的层状结构，晶片层间存在过剩负电荷，通过静电吸附层间阳离子保持电中性，由于层间阳离子的水和作用，蒙脱土能够稳定分散在水中，这是其吸水性的原因，其层间阳离子可以同外部的有机和无机阳离子进行离子交换。
蒙脱土属于2:1型三层结构的粘土矿物，如图（1）所示，其单位晶胞由二层硅氧四面体（如图（2））中间夹一层铝（镁）氧（氢氧）八面体（如图（3））组成，硅氧四面体片系由处于同一平面的硅氧四面体的三个顶点氧与相邻硅氧四面体共用而连结成一系列近似六方环网格的硅氧片；铝（镁）氧（氢氧）八面体片是以铝(镁)为中心原子、并与彼此顶点相对的四面体片的四个顶点氧处于同一平面的两个羟基构成六配位的铝(镁)氧(羟基)八面体，四面体与八面体之间通过共用氧原子相连，其晶胞平行叠置，典型的蒙脱土结构的晶格中，Al3+和Si4+易被其他低价离子所取代，因而晶层带负电荷，通过层间吸附的等电量阳离子来维持电荷平衡。
由于蒙脱土层间有较弱的联结力和存在可交换性阳离子如Na+、Ca2+、Mg2+等，通常它们以水合阳离子的形式存在，所以蒙脱土具有膨胀性，也可根据该性质将蒙脱土结构进行改良，先后发展了一系列改性蒙脱土，其应用领域大为扩展。
蒙脱土是膨润土的有效成分，对膨润土进行提纯，是蒙脱土含量提高具有重要意义。
常用的提纯方法有干法、湿法以及化学法。
国外膨润土的选矿方法仍以传统的干法—风力分选法为主。
主要流程是：初步：初步干燥→破碎→冷却→粉碎→净化→除尘→分级→包装。
9.【复合材料】纳米蒙脱土复合材料
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嵌入物质
可以是无机小分子，离子，有机小分子和有机大分子。 当嵌入物质为小分子物质时，该物质被称为“夹层化合 物”“嵌入化合物”等。往往利用小分子与夹层的特殊作 用，使插层材料附加上一些导电，导热，催化，发光等功 能。 当嵌入物质为有机大分子时，通常要利用大分子基体与层 状插主材料之间的作用，使插层材料能综合插主与客体两 者的功能。近年来，开发出的各种高分子插层材料，大多 是在嵌入成分上附加上或改善其某些性能，如强度，耐热 性，阻隔性等。
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插层复合材料
用以制备插层复合材料的方法称为插层法。 （intercalation) 1987年日本丰田中央研究院报道了用插层聚合方 法制得尼龙6/蒙托土纳米复合材料，随后将此种 材料用于制备汽车零部件。由于材料所表现出得 优异力学、物理性能。 此后研制出环氧树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺、 聚丙烯、聚氨酯等一系列热固性和热塑性树脂为 基的黏土纳米复合材料。 由于蒙脱石的特殊结构，使得它在合成插层材料 上具有很多优势。
PLSN的制备方法分为插层聚合和插层复合 （共混）两类。 插层聚合是先使单体嵌入硅酸盐片层之间 的坑道中，再进行聚合。 插层复合是聚合物直接嵌入硅酸盐片层的 坑道中。 不论哪种方法，蒙脱土都需要预先处理， 获得所谓的有机蒙托土。
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蒙脱石有机改性
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蒙脱石的药用价值
蒙脱石(montmorillonite)在美国药典、英国药典及 欧洲药典等药典中均有收载； 无臭，有轻微的土味，无刺激性，对神经、呼吸 及心血管系统没有影响，具有良好的吸附能力、 阳离子交换能力和吸水膨胀能力； 对大肠杆菌、霍乱弧菌、空肠弯曲菌、金黄色葡 萄球菌和轮状病毒以及胆盐都有较好的吸附作用， 对细菌毒素也有固定作用，止泻迅速，因此其制 剂广泛应用于临床。 蒙脱石原料药除用于制剂外还用于药物合成以及 作为辅料用于缓释制剂。
粘土分类标准
粘土分类标准
一、按主要矿物组成分类
根据粘土的主要矿物组成，可以将粘土分为以下几类：
1. 高岭土类：以高岭石亚族为主，主要矿物成分为高岭石、多水高岭石、珍珠陶土等。
2. 蒙脱土类：以蒙脱石亚族为主，主要矿物成分为蒙脱石、膨润土等。
3. 伊利石类：以伊利石亚族为主，主要矿物成分为伊利石、白云母等。
4. 绿泥石类：以绿泥石亚族为主，主要矿物成分为绿泥石、透闪石、镁、铁、铝等硅酸盐。
5. 水云母类：以水云母亚族为主，主要矿物成分为水云母、高岭石等。
二、按成因分类
根据粘土的成因，可以将粘土分为以下几类：
1. 原生粘土：在原地条件下形成的粘土，如高岭土、蒙脱土等。
2. 次生粘土：在外力搬运或沉积作用下形成的粘土，如河流冲积物中的粘土、湖泊沉积物中的粘土等。
3. 风化粘土：岩石经过风化作用形成的粘土，如红土、黄土等。
4. 热液粘土：由岩浆或热液作用形成的粘土，如钠长石-绿泥石-硅酸盐粘土等。
三、按可塑性分类
根据粘土的可塑性，可以将粘土分为以下几类：
1. 可塑性粘土：具有较好的可塑性，易于成型和加工，如高岭土、蒙脱土等。
2. 非可塑性粘土：可塑性较差，难以加工成型，如水云母、绿泥石等。
四、按耐火度分类
根据粘土的耐火度，可以将粘土分为以下几类：
1. 低耐火度粘土：耐火度较低，一般在1000℃以下，如水云母、高岭石等。
2. 中耐火度粘土：耐火度适中，一般在1000-1500℃之间，如蒙脱石、伊利石等。
3. 高耐火度粘土：耐火度较高，一般在1500℃以上，如绿泥石、透闪石等。
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插层剂分子的柔顺性越好,其进入层间越容易,而分子链中带 有的苄基,对不同MMT层间距的影响表现出较大的差异性。 带有双烷基链的插层剂的插层效果要远远优于单条烷基分子 链的插层剂
从图2中可以看出,与图1相比,MMT-I经过不同插层改性后,衍射峰的 角度均向小角方向移动,即MMT的层间距均有不同程度的增加。
取10 g MMT和200 g去离子水混合,搅拌30 min,再加入一定 量的插层剂,于80℃条件下恒温搅拌10 h,之后抽滤,用去离子 水反复洗涤至无Br-或Cl-(用Ag+检验),将洗净的MMT在 110℃条件下干燥24 h,研磨过300目筛,
自然片径主要在1一5μm左右 为片状集合体，成书册 状、鳞片状堆垛在一起。
粘土
由于聚合物/粘土纳米复合材料具有常规聚合物/无机填料复合材 料无法比拟的优点(如优异的力学、热学性能和气体阻透性能等), 因而自从日本丰田公司首次报道尼龙6/粘土纳米复合材料以来, 聚合物基粘土纳米复合材料受到了各国学者的广泛关注。目前 研究较多并具有实际应用前景的2∶1型层状硅酸盐粘土矿物,如 钠蒙脱土、锂蒙脱土和海泡石等,可用于制备高聚物/层状硅酸盐 纳米复合材料。它的基本结构单元是由1片铝氧八面体夹在2片 硅氧四面体之间,靠共用氧原子而形成的层状结构。这种四面体 和八面体的紧密堆积结构使其晶格排列高度有序,具有很高的刚 性,层间不易滑移。
2.1 蒙脱土的改性原理
通过长链季铵盐表面活性剂与蒙脱石晶片层间可交换阳 离子间的离子交换反应,使表面活性剂离子进入蒙脱石晶 片层间,从而制得有机化的蒙脱石。由于表面活性剂的长 链覆盖在蒙脱石晶片表面,使之形成疏水表面,同时由于 进入晶片层间表面活性剂离子的体积效应,增大了晶片层 间距。有机蒙脱石的此特性不仅使其在化妆品、油漆、 油墨、涂料,石油钻井的油包水泥浆等众多领域获得应用, 而且可通过插层技术使得高聚物插入撑大的蒙脱石晶片 层间,使其剥离并分散到高聚物体相中。由于蒙脱石晶片 的C轴长度仅0· nm,晶片在高聚物体相中的均匀分散 96 形成了高聚物/层状硅酸盐纳米复合新材料。
高岭土
近年来，非金属材料的开发应用已扩展渗透 到国民经济的各个领域，发展十分迅速，其 产值快速增长，已超过金属材料，在经济发 展中占有越来越重要的地位。
高岭土作为一种重要的非金属矿产，因 具有良好的可塑性、高白度、易分散、 高粘结性和优良的电绝缘性等，广泛应 用于陶瓷、电子、造纸、橡胶、塑料、 搪瓷、石油化工、涂料和油墨等行业。
2 蒙脱土的改性
当利用有机化的蒙脱石来制备高聚物/层状 硅酸盐纳米复合材料时,有机改性蒙脱石的 作用在于使其晶片层间的亲水环境改变为 疏水环境以及增大晶片层间距离。
有理化蒙脱石的合适晶片层间距和良好的 疏水表面是制备这类有机/无机纳米复合材 料的关键。
蒙脱土的结构
蒙脱石(MMT)具有较大的层间可交换电荷,是制备 PLSN时使用较多的层状硅酸盐。蒙脱土为2∶1型 层状含水硅酸盐矿物,其每个晶胞由2个硅氧四面体 和1个铝氧八面体构成。由于MMT层间表现负电性, 为了达到电荷平衡,其层间吸附。由于四面体中心的 四价阳离子和八面体中心的三价阳离子Si4+和Al3+ 易被低价的阳离子取代,表面带负电,因而层间具有 良好的离子交换性能和吸附性能,易将一些带正电的 阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+等水合阳离子和 极性分子(如H2O等)吸附在层间。将有机物引入层 间制得的有机蒙脱土层间距增大,使膨胀性能好,同 时改善了无机物的界面极性和化学微环境,使单体能 更有效地插入其层间。
也可不直接用长碳链季铵盐,而采用长碳链脂 肪胺。脂肪胺先与盐酸作用产生盐酸盐并离 解成胺的阳离子,接着与蒙脱土层间的水合 Na+进行离子交换。经上述两步反应后有机 胺阳离子进入蒙脱土晶层空间,使片层表面得 到改性,晶层间距增加。脂肪胺链长不同,与蒙 脱土的阳离子交换量也不同。经脂肪胺处理 后蒙脱土层间距都有不同程度的增加,碳链长 度不同得到的改性土的片层间距和层间阳离 子取向均不同。
蒙脱土在高分子材料中的应用
1 前 言 蒙脱土(MMT)是一种层状结构的硅酸盐,在工业中应用极广,如 在造纸工业作填料和涂层剂,有毒物质的吸附剂、涂料触变剂 等。蒙脱土由于其独特的结构优势,来源容易,价格低而受到大 家的青睐和重视,并在聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的制备 与研究中表现出一定的重要性。蒙脱土与聚合物在纳米尺度 的复合使聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料(PLSN)以其良好的 热稳定性、耐老化性、阻燃性、阻隔性等特点,并且复合材料 具有较好的尺寸稳定性和透明性。已成为当今聚合物基复合 材料研究的热点。 由于蒙脱土表面的亲水性,不利于其在有机相中分散以及被有 机相润湿,为克服此性状,必须使蒙脱土表面呈疏水性。有机改 性剂的选择是蒙脱土有机化过程的关键。
制备其它新材料
以高岭石为原料，还可以制备莫来石复合纳米晶 123一l、聚癸二酞癸二胺(ＰＡ1010)/高岭土杂化 材料、高岭石一MBT复合材料、高岭土一丙烯酰 胺系超吸水性复合材料[27l、超高分子量聚乙烯/ 高岭土复合材料、高岭土一聚丙烯酸钠高吸水性 复合树脂129]、HDPE/高岭土复合 新材料的制备拓宽了高岭土的用途，也增加了产 品的高科技含量，提高产品档次，能取得更好的 经济效益。
2930~2850cm-1出现H-C-H的对称伸缩振动峰和非对称伸缩振动峰,这表明改性剂的 有机链确实进入到蒙脱土的硅酸盐片层间;其次在1333 cm-1以下的指纹区(1030cm-1 附近为Si-O-Si骨架振动峰,600~400cm-1为硅氧四面体和铝氧八面体的内部振 动),
2.3
分散性实验
高岭石晶体结构特征
高岭石
A4l[si4010]o(H)8· 2一4H2O。电子显微镜下高岭石呈假六方片状 高岭石理论化学组成为A120:39.0%，si4O2 46.4%，H2013.6%。 它含有吸附水、层间水和结晶水。表面有许多活性基团，如Si一 O。、Al一O。、Al-OH等，其化学成分一般比较简单，只有少量 Mg、Fe等代替八面体中的Al，Al、Fe代替si数量很少。高岭石因 晶格边缘存在断键，可引起少量的阳离子交换。
2· 2.1
有机季铵盐
1 长碳链烷基季铵盐
十八或十六烷基三甲基氯化铵或溴化铵
有机阳离子如烷基铵离子能通过离子交换反 应进入蒙脱土片层,片层表面被有机离子上的 烷基长碳链覆盖从而使其表面由亲水性变为 亲油性,增加了有机蒙脱土与高分子的亲和性。 同时较长的烷基分子链在片层间以一定方式 排列,可使层间距增加,有利于聚合物单体或大 分子插层到片层中。
(3)高岭石的物化性能 高岭石为白色，因含杂质可染成其他不同颜色。高岭石在电镜下 呈假六方板状、半自形鳞片状或它形片状晶体，集合体常为片状、 蠕虫状、鳞片状、书册状及放射状等，粒度一般为.02~5pm。高 岭石粘土具有可塑性、烧结性、较高的耐火度、电绝缘性、化学 稳定性以及能与有机质作用等性质，因而广泛应用于 陶瓷、建筑材料、造纸、橡胶、塑料、涂料、石油化工、环境保 护、冶金工业、新材料等行业。
另外，高岭土还具有抗酸溶性、低的阳离子交换性和较高的 耐火度等理化性能，在光学玻璃、玻璃纤维、化纤、砂轮、 建筑材料、化肥、农药杀虫剂载体及耐火材料等行业得到应 用。近年来，高岭土在新材料中的应用也得到深入研究，如 用于制备高岭石有机插层纳米材料、地聚物材料、层柱分子 筛等。整体来看，对高岭土的加工与应用研究，尤其在新材 料方面的应用研究水平与国外相比存在着较大差距，这与我 国的高岭土产出大国地位极不相称。其中，高岭石有机插层 纳米材料的研究在我国始于1992年，只有短短十几年的时间， 而较多的研究则集中于2000年以后。高岭石插层纳米材料的 制备及其应用研究是提高高岭土产品档次的重要途径，可以 大幅度提高产品的附加值。因此，对高岭土插层复合材料的 研究工作有着十分重要的现实意义和理论意义。
高岭土制备地聚物材料
地聚物材料(geopolymericmaetrials)是以偏高岭土、碱激 发剂为主要原料，在20一120℃的低温条件下成形硬化， 通过化学反应得到的具有与陶瓷性能相似的一种新材料。 地聚物是由无机的硅氧四面体与铝氧四面体聚合而成沸石 及类沸石相，其产物以离子键和共价键为主。地聚物兼有 有机高聚物、陶瓷、水泥的特点，又不同于这些材料，它 具有许多独特的材料性能，而且具有原材料丰富、 工艺简单、价格低廉、节约能源等优点，可用作固封有毒 化学废料和放射性元素的有效胶凝材料、建筑结构材料、 阻燃耐高温建筑装饰材料、耐火保温材料等。
高岭石晶体结构特征
高岭土有机插层材料 高岭石层间作用力较强，不含可交换性阳离子，无膨胀性，与 其它层状粘土矿物相比，较难与有机化合物发生插层反应。仅 有一些强极性有机小分子，如二甲基亚矾(DMSO)、甲酰胺 (FA)、N一甲基甲酰胺（NMF)、脲Uera)、联氨Ｈydrazine)等 可以直接插入到高岭石层间。而其它有机分子则可以采用“置 换插层法”，即置换预插层在高岭石层间的上述有机小分子而 制备相应的有机插层复合物。大量研究表明，高岭土经过置换 插层制备的高岭石一甲醇有机复合物，可以作为进一步置换插 层的前驱体，具有广泛的通用性。由此可以制备出多种有机插 层复合物。高岭土多次插层一去插层(脱嵌)后，具有较高的反 应活性，能够轻易地插入二价碱土金属和过渡金属等，用这种 方法有望制备出高活性的催化剂。
2.3 改性土的分析方法
采用Nicolet AVTAR 360FT-IR型红外光谱 仪分析插层有机土的结构(KBr压片);采用岛 津-XRD6000对插层有机土进行X射线衍射 分析,CuKα辐射,管电压40kV,管电流30mA, 连续记谱扫描(扫描速度6°/min,扫描范围 2~40°)
蒙脱土改性前后的X-射线衍射图及分析数据如图1所示。由图1可 见:蒙脱土(001)晶面衍射峰对应的层间距为1.04nm,经一次改性剂 处理后的Ni-MMT和CPC-MMT强衍射峰对应的层间距分别1.44nm 和2.10nm,这说明无机离子Ni 2+和十六烷基氯化吡啶(CPC)已顺利 插入蒙脱土片层之间