阴-非离子表面活性剂复合改性水滑石的表面性质研究
非离子表面活性剂的特性及应用
非离子表面活性剂的特性及应用非离子表面活性剂是分子中含有在水溶液中不离解的醚基为主要亲水基的表面活性剂，其表面活性由中性分子体现出来。
非离子表面活性剂具有很高的表面活性，良好的增溶、洗涤、抗静电、钙皂分散等性能，刺激性小，还有优异的润湿和洗涤功能。
可应用pH值范围比一般离子型表面活性剂更宽广，也可与其他离子型表面活性剂共同使用，在离子型表面活性剂中添加少量非离子表面活性剂，可使该体系的表面活性提高。
非离子表面活性剂按照亲水基的结构可以分为聚氧乙烯型、多元醇型、烷醇酰胺型、聚醚型、氧化胺型等。
非离子型表面活性剂是一种在水溶液中不产生离子的表面活性剂。
区别于阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。
非离子表面活性剂和阴离子类型相比较，乳化能力更高，并具有一定的耐硬水能力，是净洗剂、乳化剂配方中不可或缺的成分。
随着石油工业的发展，原料来源丰富，工艺不断改进，成本日渐降低，其产量占表面活性剂总产量的比重越来越高，逐渐有超过其他表面活性剂的趋势。
应用的非离子表面活性剂的亲水基，一类主要是由聚乙二醇基即聚氧乙烯基构成，另外一类就是以多醇（如甘油、季戊四醇、蔗糖、葡萄糖、山梨醇等）为基础的构成的。
由于非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在，所以它的稳定性高，不易受强电解质存在的影响，也不易受酸、碱的影响，与其他类型表面活性剂能混合使用，相容性好，在各种溶剂中均有良好的溶解性，在固体表面上不发生强烈吸附。
非离子表面活性剂的优点是：具有优异的润湿和洗涤功能，去污力强，还同时具有良好的乳化、渗透性能及起泡、稳泡、抗静电、杀菌等作用；稳定性高，在水溶液中不电离，并且不受强电解质、强酸、强碱的影响，也不受硬水中钙、镁离子的影响；与其他类型表面活性剂的相容性好，与阴离子和阳离子表面活性剂都可兼容；无毒、无刺激、生物降解性好，是新一代“绿色产品”。
非离子表面活性剂的缺点是：其通常都是低熔点的蜡状物或膏体，所以很难把它们复配成粉状。
阻燃剂水滑石的制备及表面改性研究
阻燃剂水滑石的制备及表面改性研究I. 前言A. 引言B. 研究背景C. 研究目的II. 材料与方法A. 实验材料B. 实验方法1. 预处理水滑石2. 制备阻燃剂水滑石3. 表面改性III. 结果与分析A. 结果展示B. 阻燃剂水滑石性能测试C. 表面改性后水滑石性能测试D. 数据分析IV. 讨论A. 阻燃剂水滑石的应用前景和优缺点B. 表面改性对水滑石性能的影响C. 可能的进一步研究方向V. 结论A. 结论B. 研究的贡献C. 不足之处及未来完善方案第一章节前言A. 引言阻燃材料的研究与应用已经成为了现代化的重要任务之一。
随着人们对于防火安全意识的不断增强，阻燃剂材料的需求也越来越大。
水滑石，一种常见的矿物质，具有广泛的应用空间。
但是，由于其本身的缺点，如热稳定性不佳等，限制了其在阻燃材料中的应用。
因此，如何提高水滑石的阻燃性能是当前的研究热点。
B. 研究背景阻燃剂作为一种具有独特功能的材料，不仅可以在建筑材料、塑料、橡胶等日常生活中得到广泛应用，而且有着潜在的军事应用。
水滑石作为一种广泛应用的矿物质，在建筑材料和塑料等领域得到了广泛的应用。
但它的阻燃性能不佳，阻燃效率低，因此需要进行研究，以提高其阻燃性能。
C. 研究目的因此，研究的目的是通过制备阻燃剂水滑石，并进行表面改性，以提高其阻燃性能，为其在实际应用中提供更好的应用性能。
本论文旨在探讨水滑石的制备及表面改性研究，内容包括实验材料、实验方法、结果与分析、讨论、结论等几个方面，为阻燃剂水滑石的应用提供参考和指导。
第二章节材料与方法A. 实验材料本研究所使用的水滑石来源于当地的石灰岩矿。
将水滑石经过粉碎、筛选等工艺处理后，得到粒径在1-5μm之间的水滑石粉末。
阻燃剂采用氢氧化镁、硅酸镁等多种无机物，经过混合、研磨等工艺处理后得到粒径在1-3μm之间的阻燃剂。
表面改性剂采用十六烷基三甲基溴化铵。
B. 实验方法1. 预处理水滑石将粉碎后的水滑石放置在干燥器中，去除其内部的水分，获得较为干燥的水滑石粉末。
耐温抗盐阴-非离子表面活性剂SH乳化性能研究
耐温抗盐阴-非离子表面活性剂SH乳化性能研究
代士郁
【期刊名称】《石油天然气学报》
【年(卷),期】2014(036)004
【摘要】针对江汉油田高温高矿化度的特殊情况,研究了阴-非离子表面活性剂SH 在不同矿化度、温度、搅拌时间和质量浓度下,原油的乳化能力和乳化稳定性,并通过地层岩心研究了SH与原油形成的乳状液的封堵能力.结果表明,SH在温度为85℃、矿化度为27.7×104 mg/L情况下能与原油快速乳化,乳化后能快速破乳;当SH质量浓度为1000mg/L时,乳状液的类型由水包油向油包水型转变,当质量浓度达到10000mg/L时,乳状液的类型全转变为油包水型;SH形成的乳状液粒径大,有一定的封堵高渗层调剖作用,在高温高盐油藏有较好的适用性.
【总页数】5页(P152-156)
【作者】代士郁
【作者单位】中石化江汉油田分公司勘探开发研究院,湖北武汉430223
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.462
【相关文献】
1.阴,非离子表面活性剂分离方法研究——含烷基硫酸酯的表面活性剂体系 [J], 郭霖;韦异
2.耐温抗盐降压增注用表面活性剂室内研究 [J], 杨姗;吴庆凯;胡朋朋;李金平;丁锡
刚;齐书磊
3.低渗透油藏驱油用耐温抗盐型表面活性剂研究 [J], 郑宪宝
4.耐温抗盐阴-非离子表面活性剂研究及应用 [J], 杨文新;沙鸥;何建华;赵江艳
5.耐温抗盐型嵌段聚醚类阴-非两性离子表面活性剂的制备与性能评价 [J], 张瑶;付美龙;侯宝峰;吴海俊;江厚顺
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水滑石的特性、应用及表征
３ 水 滑 石 用 途
３ １ 催 化剂 ．
Ｌ Ｈ 和 Ｌ Ｏ独 特 的结 构 特 性 ， 作 为 碱 性 催 Ｄ ｓ Ｄ 可 化剂、 氧化 还原催 化 剂 以及 催 化剂 载体 ， 用 于醇 醛 应
缩合、 腈类水解 、 环氧化物的开环反应 、 芳烃类 化合
物 的氧 化 、 醇类 氧化 、 硝基 化合 物 的还 原等 许 多重 要 的有机 反应 。Ｌ Ｈ 和 Ｌ Ｏ催 化剂 易 于从 反 应 体 系 Ｄ ｓ Ｄ 中分离 ， 可在 温和 的条 件下 进行 催化 反 应 ， 且 与强 碱
ＬＨ Ｄ ｓ的一 个 重 要 性 质 是 层 间 阴 离 子 可 交 换 性 。各 类 阴离 子如 有 机 和 无 机 阴离 子 、 同多 和 杂 多 阴离 子 以及 金 属配合 物 阴离 子通 过离子 交换 引入 到 层 间 ， 到 相应 的插 层 结 构 Ｌ Ｈｓ１ ， 而使 Ｌ Ｈ 得 Ｄ 【］从 １ Ｄ ｓ
・
１ ・ Ｏ
河南化 工 Ｈ Ｎ Ｎ Ｃ Ｅ Ｃ ＬＩ Ｄ Ｓ Ｒ Ｅ Ａ Ｈ ＭＩＡ Ｕ Ｔ Ｙ Ｎ
２ １ 年 ３月 ０１
第２ ８卷
第 ３期 （ ） 下
时间 、 度 、 浓 温度 ， 可控制 Ｌ Ｈ 晶体 的生长速 率。 Ｄ ｓ 因此 Ｌ Ｈ 的晶粒尺寸及其分布可在一定范 围内有 Ｄｓ 效调控 。根据 晶体学理论 ， 出新 的 Ｌ Ｈ 合成方 提 Ｄｓ 法， 控制 Ｌ Ｈ 的合成条件 ， Ｄｓ 可在一定范围内精准调
Ｌ Ｈ 的层板由 Ｍ Ｄｓ Ｏ 八面体组成 ， 故具有 一定
的碱 性 ８。Ｌ Ｈ ｉ ］ Ｄ ｓ的 碱 性 与 层 板 上 阳 离 子 Ｍ 和
Ｍ一 ０键 的性 质 有 关 。一 般 具 有 较 小 的 比表 面 积 ，
水滑石及其插层复合材料的制备与研究现状
水滑石及其插层复合材料的制备与讨论现状水滑石是一种阴离子型层状材料，与其衍生物类水滑石、柱撑水滑石统称为层状双羟基复合金属氧化物（LayeredDoubleHydroxides,LDHs）。
由于LDHs独特的层状结构及层间的阴离子可被各种功能阴离子基团交换、取代，使层状结构和构成发生相应的变化，从而可得到具有光、电、声、磁、催化、吸附、药物缓释、离子交换等特别性质的功能材料。
因此，已成为插层有机—无机复合化合物讨论领域的热点之一。
水滑石之所以能在催化领域被广泛应用，是因其特别的结构给与其很多特性：1.特别的层状结构。
晶体场严重不对称，阳离子在层板上的晶格中，阴离子不在晶格中，而在晶特别的层间。
2.碱性。
HTLcs的碱性与层板上阳离子M的性质、M—O键的性质都有关系。
3.酸性。
HTLcs的酸性不仅与层板上金属离子的酸性有关，而且还与层间阴离子有关。
4.稳定性。
HTLcs经焙烧所得的复合金属氧化物仍是一类紧要的催化剂和载体。
以水滑石为例，其热分解过程包括脱结晶水、层板羟基缩水并脱除CO2和新相生成等步骤。
在低于220℃时，仅失去结晶水，而其层状结构没有被破坏；当加热到250～450℃时，层板羟基缩水并脱除CO2；在450～550℃区间，可形成比较稳定的双金属氧化物，构成是Mg3AlO4（OH），简写为LDO。
LDO在肯定的湿度（或水）和CO2（或碳酸盐）条件下，可以恢复形成LDH，即所谓的“记忆功能”。
LDO一般具有较高的比表面积（约200～300m2/g）、三种强度不同的碱性中心和不同的酸性中心，其结构中碱中心充分暴露，使其具有比LDH更强的碱性。
当加热温度超过600℃时，尖晶石MgAl2O4和MgO形成，金属氧化物的混合物开始烧结，从而使表面积大大降低，孔体积减小，碱性减弱。
目前，水滑石特别是作为阻燃剂的讨论开发，受到极大的关注。
由于传统的含卤阻燃剂的电缆护套，在猛烈受热或燃烧时会析出达到人的致命量的卤化氢气体。
水滑石的合成 改性及其在功能复合材料中的应用
水滑石在功能复合材料中的应用
水滑石在功能复合材料中具有广泛的应用，如催化剂载体、电极材料、药物载 体和环保材料等。作为催化剂载体，水滑石可以提供高效的催化性能和良好的 热稳定性；作为电极材料，水滑石具有较高的电化学活性和良好的化学稳定性； 作为药物载体，水滑石能够实现药物的定向输送和可控释放；作为环保材料， 水滑石可用于重金属离子的吸附和回收。
在功能复合材料的制备过程中，需要综合考虑水滑石与基体材料的相容性、复 合材料的结构与性能以及应用环境等因素。通常采用溶胶-凝胶法、共沉淀法、 热压法等工艺来制备水滑石基功能复合材料。
溶胶-凝胶法可以实现水滑石在基体材料中的均匀分散，但由于制备过程中需 要高温烧结，因此可能影响水滑石的晶体结构和化学性质。共沉淀法可以有效 地控制水滑石的晶体结构和形貌，但其制备过程中可能引入杂质，影响复合材 料的性能。热压法可以制备具有优良结构性能的复合材料，但需要严格控制热 压条件和烧结温度，以避免水滑石晶体的分解和性能的损失。
结论
本次演示对水滑石的合成、改性及其在功能复合材料中的应用进行了详细探讨。 水滑石作为一种具有重要应用前景的功能材料，其合成方法、改性技术和在功 能复合材料中的应用领域均具有重要研究价值。
目前，对于水滑石的合成与改性已经取得了一定的研究成果，但在实际应用中 仍存在一定的挑战。例如，合成过程中金属离子配比的优化、合成条件的控制 以及改性方法的筛选等方面仍需进一步研究和改进。此外，水滑石在功能复合 材料中的应用也需要结合具体应用场景进行优化设计和制备，以更好地发挥其 独特性能和拓展其应用范围。
参考内容二
一、引言
镁铝型水滑石是一种重要的层状材料，因其具有优良的物理化学性能，如高稳 定性、高催化活性、高离子交换能力等，而被广泛应用于催化剂、离子交换剂、 药物载体等领域。水热合成法是一种在高温高压条件下，通过控制反应条件， 制备具有特定结构和性能的材料的方法。本次演示将探讨镁铝型水滑石的水热 合成方法及其应用。
水滑石类化合物结构和性能影响因素的研究进展
化等方法处理后 ， 能使其表面赋予碱性 ， 可用作环境友好 的多相固体催化剂。综述 了 Ｈ Ｌ Ｔ ｃ的制备 方法 、 条件及改性方法对产品结构 和性能的影 响 ， 并对水滑石类化合物 的应用前 景进行 了展望。
关键词 水 滑石 多相固体催化剂 结构ｄｏ ｌｔ 简称 Ｈ ） 一种 高 比表 ｔｃｅ Ｔ是 面积无 机材 料 ， 高 温处 理后 可 分解 为 复合 氧 化 经 物， 使其表 面赋予 碱性 ， 用于 多种催 化反 应 。水 可
少 到 ２～１ ｉ。此外 ， 用该方 法得 到的水滑石 ０ｍｎ 采 比传统 方法 （ ４３Ｋ温 度下 老 化 ２ ） 到 的 在 ２ ４ｈ 得 水 滑石 的 晶体 更小 ， 比表 面 积 更 大 。Ｔｃｉ等 ¨ ｉ ｔ 们 ｈ 在研 究 微 波 辐 射 法 得 到 的 Ｍ ／ ｌ Ｍ ／ ａ型 ｇＡ 和 ｇＧ
存在着一些水分子 ， 这些水分子可以在不破坏层 状 结构 的情 况下 去除¨ 。 】
类水 滑石 （ Ｔ ｃ 最基本 的性 质是 碱性 ， 且 Ｈ Ｌ） 并 其碱性 强弱与组 成 中二价 金属氢氧化 物 的碱性 强 弱基本 一 致 ， 在 Ｚ／ １Ｚ ／ ｒＮ／ １ Ｍ ／ ｌ 如 ｎ Ａ、 ｎＣ 、 ｉＡ 和 ｇＡ 水 滑石 中 ， ／ ｌ 的碱 性最 强 Ｊ 由于水 滑 石 ＭｇＡ 型 。 原始结 构 中大部 分 是 以碳 酸盐 形式 存 在 ， 形 式 该 没有碱性 ， 需要 对其 进行 高 温活 化处 理 使其 变 为 碱性 的复合氧 化 物 。通 常采 用 Ｘ Ｄ分 析技 术 对 Ｒ 活化效果 进行分析 。经过煅烧 或煅烧 一水化 的水 滑石可 以广泛用作 环境友好 的固体碱 催化剂 和氧
性 ， 金属离子形 成均一 的溶液 ， 当溶液 温度超 与 但
新型阴—非离子Gemini表面活性剂
新型阴—非离子Gemini表面活性剂彭国峰;赵田红;黄志宇【摘要】@@%用AEO-9、三溴化磷、双酚A、氢氧化钠、氯磺酸等为原料合成了一种以双酚A为支撑基的双磺酸盐型表面活性剂.该表面活性剂的水溶液在25 ℃时的临界胶束浓度cmc≈2.5×10-4 mol/L,表面张力γcmc≈22.3 mN/m.同传统的磺酸盐表面活性剂相比临界胶束浓度低32～39倍,表面张力低16 ～ 18 mN/m.所合成的双磺酸盐型表面活性剂与CTAB组成的复配体系具有协同效应,当二者复配比例为1∶2时,它的cmc和γcmc值分别为0.1 mmol/L和22.5 mN/m,表明复配体系比单一组分具有更高的表面活性.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2012(031)009【总页数】2页(P16-17)【关键词】新型阴-非离子Gemini表面活性剂;合成;表征;表面活性;复配性质【作者】彭国峰;赵田红;黄志宇【作者单位】西南石油大学化学化工学院;中国石油四川石化有限责任公司生产一部;西南石油大学化学化工学院;西南石油大学化学化工学院【正文语种】中文国内外开发了许多新型的功能性表面活性剂品种，其中Gemini表面活性剂由于具有较低的临界胶束浓度、良好的增溶性等特点受到了广泛关注。
Gemini表面活性剂按其亲水基的不同可分为阴离子、阳离子、非离子和两性型[1-3]。
以AEO—9、三溴化磷、双酚A、氢氧化钠、氯磺酸等为原料合成了一种新型阴—非离子Gemini表面活性剂。
测定了该目标产物的表面活性，并将其同传统表面活性剂进行复配。
1.1 主要试剂AEO—9（分析纯）、三溴化磷（分析纯）、双酚A（分析纯）、氢氧化钠（分析纯）、氯磺酸（分析纯）、乙醚（分析纯）、乙醇（分析纯）、丙酮（分析纯）。
1.2 合成方法（1）溴代月桂醇聚氧乙烯醚的合成。
向装有搅拌装置的三口烧瓶中加入56.34 g 的AEO—9，然后开动搅拌器，用恒压滴定漏斗向三口烧瓶中缓慢滴加过量的三溴化磷，在50℃下反应8 h。
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阴-非离子表面活性剂复合改性水滑石的表面性质研究徐金芳;施炜;倪哲明;孙志茵;钱萍萍【摘要】采用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、吐温-80(Tween-80)及两种表面活性剂复合改性镁铝水滑石,得到SDBS-LDHs,Tween-LDHs及SDBS/Tween-LDHs 3种改性水滑石.利用反相气相色谱法(IGC)对样品进行表面性质的研究,定量计算了表面吸附自由能(△G0)和表面能色散组分(γsd).结果表明,改性材料的△G0与γsd值均比未处理的镁铝水滑石小,其中阴-非离子表面活性剂复合改性后的水滑石的△G0与γsd值最小,说明阴-非离子表面活性剂复合改性水滑石较单一改性水滑石更有利于提高材料的稳定性.此外,各类水滑石的γsd值均随着温度的升高而减小,因此,在制备聚合物/水滑石类材料时,可以利用提高温度来改善其与聚合物的相容性.【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2014(030)005【总页数】7页(P977-983)【关键词】水滑石;表面活性剂;反相气相色谱法;复合改性【作者】徐金芳;施炜;倪哲明;孙志茵;钱萍萍【作者单位】浙江工业大学化学工程与材料学院,杭州 310014;浙江工业大学化学工程与材料学院,杭州 310014;浙江工业大学化学工程与材料学院,杭州 310014;浙江工业大学化学工程与材料学院,杭州 310014;浙江工业大学化学工程与材料学院,杭州 310014【正文语种】中文【中图分类】O614.2;O614.30 引言水滑石(Layered double hydroxides，简称 LDHs)是一类具有层状结构的阴离子粘土材料，其通式可表示为：[M2+1-xM3+x(OH)2]x+(An-)x/n·mH2O[1-2]。
由于层板金属阳离子及层间阴离子的可调变性，使其在催化、吸附、阻燃、医药等领域具有越来越广泛的应用前景[3-4]。
但水滑石的层板表面富含大量活性羟基，使得相邻的颗粒之间极易在干燥的过程中因氢键作用而结合在一起，导致颗粒大小不均。
因此，在干燥前对水滑石进行表面改性，利用表面活性剂中的有机官能团对水滑石表面进行包覆，增加颗粒之间的空间位阻、减弱粒子的团聚，可较好地改善颗粒的分散性。
近年来，表面活性剂改性粘土材料的研究越来越受人们的关注[5-7]。
段雪等[8]用硬脂酸改性镁铝水滑石，改性后的水滑石粒子分布集中、形状规则。
Jin等[9]用吐温改性Fe3O4纳米材料，改性后的材料更有利于制备核壳结构Fe3O4-Au纳米粒子，且具有更好的化学稳定性。
另外，非离子型表面活性剂与离子型表面活性剂具有较好的相容性，复配体系之间的协同效应使其具有高于单一表面活性剂的性能，更好地发挥彼此的优势。
Zhang等[10]发现有机粘土经阴-非离子表面活性剂复合改性后，有利于对五氯苯酚的吸附，且其体系的稳定性也有所提高。
而阴-非离子表面活性剂复合改性水滑石的研究鲜有见报。
表面活性剂的复合改性对材料的性质有较明显的改善，且物质的性质亦体现在表面性质上，因此，有必要用IGC法来探究阴-非离子表面活性剂复合改性水滑石的表面性质。
反相气相色谱法(IGC)是一种利用有机小分子(探针分子)研究固定相表面性质的分析方法。
由于IGC技术与一些传统方法如接触角法等相比，具有简单易行、可靠性高、表征温度范围宽等优点[11]而被广泛应用于测定聚合物的各种表面性质参数[12-14]。
Annem等[15]用IGC法探究了邻苯二甲酸醋酸纤维素与聚己内酯二醇这一混合物的表面酸碱性。
Demet等[16]选用烷烃作探针分子，用IGC法研究聚苯乙烯改性海泡石的表面性质。
本工作利用IGC法探究SDBS与Tween-80复合改性水滑石的表面性质，探究复合改性水滑石后材料的表面吸附自由能(ΔG0)、表面能色散组分(γsd)等表面性质的变化，借此更好地开拓水滑石的应用。
1 实验部分1.1 样品制备1.1.1 MgAl-LDHs 的制备采用双滴共沉淀的方法[17]制备镁铝物质的量的比为2∶1 的镁铝水滑石(MgAl-LDHs)，取12.82 g(0.050 mol)Mg(NO3)2·6H2O 及 9.38 g (0.025mol)Al(NO3)2·9H2O溶于100 mL去离子水中，标为溶液A。
取 8.00 g(0.200 mol)NaOH 及 1.59 g(0.015 mol)Na2CO3溶于100 mL去离子水中，标为B溶液，将溶液A、溶液B分别滴加到装有100 mL去离子水的三口瓶中，常温下控制流速进行搅拌，使pH值保持在9～10之间，滴定完毕后继续搅拌1 h，于65℃下晶化18 h，抽滤、洗涤，得到滤饼，将镁铝水滑石滤饼放入65℃的烘箱内干燥后，记为样品MgAl-LDHs。
1.1.2 表面改性取未经干燥的LDHs滤饼，加入一定量的去离子水，配制成质量分数为10%的浆液，加入5wt%的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)后，在80℃的油浴中搅拌反应30 min，再将浆液进行抽滤、洗涤、干燥，得到改性后的样品SDBS-LDHs。
改变表面活性剂的种类，按照上述方法制备出非离子表面活性剂聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(Tween-80)改性后的水滑石样品，记作Tween-LDHs。
将SDBS与Tween-80按一定的比例混合后，在浆液中加入5wt%的阴-非离子表面活性剂，按上述同样的方法制备出阴-非离子表面活性剂复合改性水滑石的样品，记作SDBS/Tween-LDHs。
1.2 仪器与试剂由荷兰帕纳科公司生产XPert PRO型X射线粉末衍射仪测定样品的晶体结构。
采用Cu靶辐射源，Kα 射线，镍滤波片，λ=0.154 18 nm，扫描范围2θ=5°～70°，X 光管工作电压 40 kV，电流 40 mA。
采用Bruker Vector 22型傅里叶变换红外光谱仪分析样品的结构(样品与KBr的质量比为1/100)。
采用装有热导池检测器(TCD)的GC 7890（Ⅱ）型气相色谱仪(天美仪器公司)探究样品的表面性质，N-2000通道色谱工作站，以氮气做载气，用皂膜流量计于室温下测定载气流速。
载气流量为40 mL·min-1，检测器和气化室温度均为443 K，柱温范围为403～433 K，变化间隔为10 K。
采用微量进样器进样，进样量为0.2 μL，由色谱工作站收集色谱峰并记录相应探针分子分别在4种水滑石材料上的保留时间。
所用的探针分子为非极性探针分子，如正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷，所用试剂均为分析纯。
1.3 色谱柱的制备选用内径0.2 cm，长度15 cm的不锈钢柱作为色谱柱，用丙酮清洗色谱柱，再用去离子水冲洗，自然晾干后，称取色谱柱的质量，分别将已制备的四种水滑石材料均匀装入色谱柱，称取装柱后的色谱柱的质量，求出固定相的质量。
于443 K下通氮气老化1 h。
2 结果与讨论2.1 FTIR及XRD分析图1 为 MgAl-LDHs、SDBS-LDHs、Tween-LDHs及SDBS/Tween-LDHs的FTIR及XRD图。
从A图中可以发现4种材料均在3 452 cm-1处出现层板羟基和层间水的伸缩振动峰，在1 384 cm-1处出现层间CO32-的振动峰，在447cm-1处出现了层板金属键Mg-O-Mg的吸收峰，说明已成功合成MgAl-LDHs。
a(MgAl-LDHs)在1 624 cm-1处出现的特征峰是层板羟基和层间水的弯曲振动峰。
b(SDBS-LDHs)在2 922 cm-1及2 873 cm-1处分别出现了-CH3和-CH2的伸缩振动峰，在1 182 cm-1处出现SO32-的伸缩振动峰，说明改性后的水滑石已含有SDBS。
c(Tween-LDHs)在 1 633 cm-1处出现-C-O-C-的振动峰，说明水滑石已成功被Tween-80改性。
由d(SDBS/Tween-LDHs)上的特征峰可知，改性后的水滑石同时含有SDBS及Tween-80的特征峰，表明SDBS/Tween-LDHs成功合成。
另外，d(SDBS/Tween-LDHs)在3 452 cm-1处出现的振动峰的强度明显比a、b、c的振动峰弱，这可能是由于复合改性之后更多的层板羟基被覆盖。
从图1中的XRD可见在低2θ角处存在3个峰形尖锐、强度大的特征衍射峰，分别对应于LDHs的(003)、(006)、(009)特征晶面，说明制备的水滑石的晶型较好、规整度高。
衍射峰d003值为层间距的大小，通过布拉格方程可计算得出a(MgAl-LDHs)、b(SDBS-LDHs)、c(Tween-LDHs)、d(SDBS/Tween-LDHs)4 种样品的层间距依次为 0.766、0.756、0.754、0.764 nm，说明表面活性剂改性之后层间距基本不变。
结合FTIR谱图的分析，表明SDBS与Tween-80单一或复合改性水滑石后，表面活性剂并未进入水滑石层间，而是包覆在水滑石表面。
2.2 反相气相色谱分析2.2.1 表面吸附自由能当一系列探针分子(C5-C8的直链烷烃)分别在水滑石及其改性产物表面达到吸附-脱附平衡后，可测得探针分子在色谱柱中的保留时间，进而通过公式计算得出探针分子在固定相上的保留体积VN。
式中，tR为探针分子的保留时间，tm为死时间，Fa为室温下柱末端测得的载气流速，T为柱温，Ta为室温，J为 James-Martin 压力校正因子，pi、po分别为进口压力、出口压力。
在柱温423 K下，各探针分子分别在不同固定相中的保留体积VN见表1。
在无限稀释时，探针分子间的相互作用力可以忽略不计，吸附自由能与保留体积VN的关系如下[18]：式中，R 为理想气体常数(R=8.314 J·mol-1·K-1)，C 为与固定相有关的常数。
图1 镁铝水滑石及其改性后的水滑石的FTIR及XRD图Fig.1 FTIR spectra and XRD patterns of MgAl-LDHs and modified LDHs表1 柱温423 K下各探针分子的保留体积Table 1 Retention volumes(VN)of probes at 423 KSystem VN/mL n-pentane n-hexane n-heptane n-octane MgAl-LDHs 76.36 111.13 196.45 443.76 SDBS-LDHs 62.59 75.93 105.76 151.36 Tween-LDHs 54.90 78.15 100.03 193.50 SDBS/Tween-LDHs 33.21 38.94 51.86 71.45表2 柱温423 K时正构烷烃在水滑石表面的吸附自由能Table 2 Surface free energy for the adsorption of n-alkane on LDHs at 423 KSystem-△G0/(kJ·mol-1)n-pentane n-hexane n-heptane n-octane MgAl-LDHs 25.64 22.72 20.84 20.32 SDBS-LDHs 25.24 21.70 18.97 16.85 Tween-LDHs 24.24 21.29 18.27 17.21 SDBS/Tween-LDHs 23.44 19.79 16.89 14.63从表2中的数据可以发现改性前与改性后的水滑石的表面吸附自由能皆为负数，说明在423 K下正构烷烃吸附在各水滑石材料表面的反应均可自发进行。