凹凸棒土纳米复合材料
凹凸棒石棒晶束解离及其纳米功能复合材料
凹凸棒石棒晶束解离及其纳米功能复合材料引言：凹凸棒石是一种具有独特结构和功能的材料，在纳米科技领域具有广泛的应用前景。
凹凸棒石棒晶束解离及其纳米功能复合材料是通过将凹凸棒石与其他材料进行复合，以实现特定功能的材料。
本文将从凹凸棒石的结构和性质入手，介绍凹凸棒石棒晶束解离的原理和方法，以及凹凸棒石与其他材料复合形成纳米功能复合材料的应用。
一、凹凸棒石的结构和性质凹凸棒石是一种层状矽酸盐矿物，其结构由硅氧四面体和镁铝六面体构成。
凹凸棒石的层状结构使其具有很强的可分离性和可调控性，同时也赋予了其优良的物理和化学性质。
凹凸棒石具有高比表面积、大比孔隙体积和丰富的活性位点，这些特性使其成为一种理想的纳米载体材料。
二、凹凸棒石棒晶束解离的原理和方法凹凸棒石棒晶束解离是指通过物理或化学方法将凹凸棒石分解成纳米级的棒晶束。
常用的解离方法包括超声波解离、机械剪切、热处理等。
其中，超声波解离是一种常用且有效的方法，它能够通过超声波的作用使凹凸棒石层状结构发生剥离，从而得到纳米级的棒晶束。
三、凹凸棒石与其他材料的复合凹凸棒石与其他材料的复合可以实现对凹凸棒石性质的调控和功能的拓展。
常见的复合方法包括物理复合、化学复合和表面修饰等。
物理复合是指将凹凸棒石与其他材料通过物理吸附、机械混合等方式进行复合；化学复合是指通过化学反应将凹凸棒石与其他材料进行化学键合；表面修饰是指通过改变凹凸棒石的表面性质，使其与其他材料更好地相容。
四、纳米功能复合材料的应用凹凸棒石与其他材料复合形成的纳米功能复合材料具有许多优异的性能和应用潜力。
例如，将凹凸棒石与金属复合可以制备出具有优异电催化性能的复合材料，可用于燃料电池和电化学传感器等领域；将凹凸棒石与聚合物复合可以制备出具有优异机械性能和热稳定性的复合材料，可用于汽车零部件和航空航天材料等领域；将凹凸棒石与药物复合可以制备出具有控释和靶向输送功能的复合材料，可用于药物传输和癌症治疗等领域。
聚丙烯／木粉／纳米凹凸棒土复合材料性能研究
材料 ， 研究 了不 同用 量 的 ＡＴ对 木塑复 合 材料性 能 的影 响 。
１ 试 验 部 分
１ １ 原 料 ．
Ｎｉ ｅ Ｈｅ ｇ ａ Ｌ ｕ Ｆｅ ｇ Ｘｕ Ｄｏ ｇ ｉ Ｊａ ｕ ｉｎ Ｃｈ ｎ ｙ ｎ Ｘｕ Ｊｎ ｎ ｋ ｉ ｉ ｎ ｎ ｍｅ ｉｏ Ｆ ｑａ ｇ ｅ ｇ Ａｎ ａ ｇ ｉ
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0——凹凸棒石CuFe2O4纳米复合材料的制备、表征和吸附性能
凹凸棒石/CuFe2O4纳米复合材料的制备及对氮磷的吸附性能1 引言（需要扩展）凹凸棒石是一种链层状结构的含水富镁硅酸盐矿物，具有贯穿整个结构的大小为0.38nm×0.63nm的孔道，因此具有较大的比表面积及良好的吸附性能，已被广泛应用于水处理领域，但在废水处理应用中，由于凹凸棒石颗粒细小而悬浮于水中，难以快速分离，给实际运用带来了极大不便。
如果在凹凸棒石中负载一定量的磁性微粒，即可在处理废水后利用磁选分离技术将其从悬浮液中快速分离回收。
目前，在纳米Fe3O4磁性微粒的制备及以Fe3O4磁性微粒为磁源的各类磁性沸石，磁性蒙脱石，活性炭/铁氧粒子磁性复合材料等磁性吸附材料的制备及表征方面，国内外已有大量的文献报道。
存在的主要问题是纳米级Fe3O4极易氧化成Fe2O3而失去磁性，磁性吸附材料再生后磁回收率降低。
从当前研究现状来看，还未见有将抗氧化强的CuFe2O4与凹凸棒石复合制备磁性吸附材料并应用于吸附磷酸盐的报道。
鉴于此，本文采用化学共沉淀法制备凹凸棒石/CuFe2O4纳米复合材料，并进行表征，之后研究复合材料对磷酸盐的吸附性能。
2 实验部分2.1 仪器与试剂CuSO4·5H2O，FeCl3·6H2O，NaOH，NH4Cl，NaH2PO4·H2O均为分析纯试剂，使用前未经进一步纯化。
凹凸棒石（需要基本介绍）；某型号扫描电镜（某国家某公司），某型号比表面积测定仪（某国家某公司），某型号红外光谱仪（某国家某公司），某型号振动样品磁强计（某国家某公司），某型号X射线粉末衍射仪（某国家某公司），某型号TGA-DSC分析仪（某国家某公司）。
2.2 凹凸棒石/C0Fe2O4复合纳米材料的制备采用低温回流法制备。
将9.4 g 凹凸棒石（Attapulgite，或Palygorskite，简称AT）加入150 mL含6.72 g NaOH溶液中，室温搅拌30 min，得到AT悬浊液，置于电热套内100 ℃沸腾；再将50 mL含10.8 g FeCl3•6H2O 和5.82g Co(NO3)2•6H2O加入沸腾的悬浊液，100℃回流2 h；混合液冷却后，将所制备的混合液反复用蒸馏水洗涤；将获得产物在60 ℃条件下的烘箱中干燥，即得到磁性复合材料。
酚醛树脂／凹凸棒土纳米复合材料的制备与表征
ｔ ｅ ｎ ｎｏ ｏ ｏ ｉｅ ｅ ｃ ｅ ｔｅ ｍａ ｉ ｍ ａｕ ｔ４５ ８ ＭＰａ ａ ｄ ｔ ｅ ｉ ａ ｔ ｓｒ ｎ ｔ ｓ ｅ ｈ ｎ ｅ ｒ ｍ ｈ ａ ｃ ｍｐ ｓｔｓ ｒ ａ ｈ ｄ ｈ ｘｍｕ ｖ ｌ ｅ ａ ． ６ ｎ ｈ ｍｐ ｃ ｔｅ ｇｈ ｗａ ｎ ａ ｃ ｄ ｆｏ
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摘要 ：凹凸捧土 （ Ｔ Ａ ）经过提纯 ，在超声作用下分散在酚醛树脂 （ Ｆ Ｐ ）溶液中 ，浇铸 固化得到 Ｐ ／ Ｔ纳 米复合 ＦＡ 材料。用 Ｓ Ｍ、Ｔ Ｍ、Ｔ Ａ、Ｄ Ｅ Ｅ Ｇ ＭＡ等测试手段对所得复合材料性 能进行表征。结 果表明 ：Ａ Ｔ的加入使酚醛树脂 的韧 性及耐热性有明显的提高，当 Ａ Ｔ质量分数为 １ ％时 ，复合材料的拉伸强度达到最大值 为４ ． ６ＭＰ ，且复合材料的冲 ５ ８ ａ 击强度由 ９０ Ｊｍ 提高到 １．０ｋ／ ＭＡ结果表明 ：复合材料的储 能模量较纯 Ｐ ．２ｋ／ ０ ８ Ｊ ｍ 。Ｄ Ｆ有显著提高 ，且当 Ａ Ｔ质量分 数为 ２ ％时 ，玻璃化转变温度为 ２０ ｏ ３ Ｃ，比纯 Ｐ Ｆ的高 ９ ３℃ 。Ｔ Ａ表 明：复合材料 的分解温度较纯 Ｐ 有所提高 。 Ｇ Ｆ
ｃ ｍｐ ｓｔ ｓｅ ｈａ ｃ ｄ ｇ ｅ ｔｙ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｗｉ ｈ ｓ ｆｔ ｅ ｎ ａ ｏ ｏ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ａｌ ｏ ａ ｅ ｔ ｔ ｏ ｅ ｏ ｈ ｅ ｔＰＦ， ｗｈ ｎ ｔ ｅ ａ ｄ ｔ ｎ ｏ ｓ ２ ｗｔ ， ｔ ｅ ｅ ｈ ｅ ｈ ｄ ｉｉ ｆＡＴ ｗａｌ ｔ （ Ｔ） ｎｎ ｃｍｐｓ ｅ ｅ ｒ ａｅ ｈｏ ｇ ｕｉｎ Ｔ ｂｔａ ｔ Ｐ ｅ ｏ ｃｒｓ ｉ ｎ Ｐ ） ａ ａ ｕｇ ｅ Ａ ｔ ｉ ａｏｏ ｏｉ ｓｗ ｒ ｐｅ ｒｄｔｒｕ ｈｐ ｒ ｇＡ ｔ ｅ ｐ ｉ ｆ
凹凸棒石粘土的纳米填料效应及其在高分子材料中的应用
凹凸棒石粘土的纳米填料效应及其在高分子材料中的应用引言：纳米科技的快速发展使得纳米材料在各个领域中得到了广泛的应用。
其中，纳米填料作为一种重要的纳米材料，具有优异的性能和潜在的应用前景。
凹凸棒石粘土作为一种常见的纳米填料，由于其独特的形貌和结构，已经在高分子材料领域中引起了广泛的关注。
本文将详细介绍凹凸棒石粘土的纳米填料效应以及其在高分子材料中的应用。
一、凹凸棒石粘土的纳米填料效应1. 凹凸棒石粘土的结构和特性凹凸棒石粘土是一种层状矿物，其结构由硅酸盐土矿物层和层间阳离子组成。
其特点是具有大量的微观孔隙和高比表面积。
此外，凹凸棒石粘土还具有出色的阻隔性能、吸附性能和稳定性等优点。
2. 纳米填料效应凹凸棒石粘土作为纳米填料，具有独特的纳米填料效应。
首先，凹凸棒石粘土具有的高比表面积和微观孔隙可以增加高分子材料的界面接触面积，从而提高材料的机械强度和热稳定性。
其次，凹凸棒石粘土的层状结构可以有效地阻碍高分子链的运动，使得材料的屏障性能得到提升。
此外，凹凸棒石粘土还可以通过填充作用和限制材料分子的运动，改善高分子材料的维卡溶胀性能和抗燃性能。
二、凹凸棒石粘土在高分子材料中的应用1. 塑料复合材料凹凸棒石粘土作为一种优秀的纳米填料，在塑料复合材料中有着广泛的应用。
通过将凹凸棒石粘土与高分子树脂进行混合，可以提高材料的力学性能、热稳定性、屏障性能和阻燃性能。
此外，凹凸棒石粘土还可以调控复合材料的光学性能和电学性能，拓宽了材料的应用领域。
2. 橡胶复合材料凹凸棒石粘土在橡胶复合材料中也有着重要的应用价值。
通过将凹凸棒石粘土与橡胶基体进行复合，可以大幅增加橡胶材料的机械强度、硬度和耐磨性。
此外，凹凸棒石粘土的附着作用还可以提高橡胶材料的抗裂性和抗老化性能。
这些优势使得橡胶复合材料在汽车制造和工程建设等领域中得到了广泛应用。
3. 涂料和粘合剂凹凸棒石粘土在涂料和粘合剂中的应用也呈现出了巨大的潜力。
凹凸棒石粘土可以在涂料和粘合剂中起到增稠、增强附着力和改善流变性能的作用。
科技成果——环保型凹凸棒石纳米复合橡胶添加剂及其在橡胶中的应用技术
科技成果——环保型凹凸棒石纳米复合橡胶添加剂及其在橡胶中的应用技术
成果简介
凹凸棒石是一种天然的一维纳米矿物，具有独特的棒状纤维结构，是潜在的环保型橡胶补强材料。
该项目对凹凸棒石进行改性处理，制得纳米级橡胶添加剂，进而利用乳液共絮共凝法制得橡胶/凹凸棒石纳米复合材料。
技术特点
通过对提纯条件的细化与提纯工艺的优化，实现凹凸棒石矿物精选的工业化生产规模；可以在不改变工厂现有的生产设备和工艺条件下，解决橡胶胶乳与凹凸棒石复合的难题，使得凹凸棒石在橡胶中均匀的分散，并使得凹凸棒石剥离成纳米短纤维的比例大幅度增加，起到了更加有效的补强作用，制备了性能优异的充油型橡胶/凹凸棒石纳米复合材料。
应用领域
该方法工艺简单，可操作性强，可以直接应用于橡胶纳米复合材料的工业化生产。
凹凸棒石银纳米复合抗菌材料的工艺流程
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凹凸棒土纳米复合材料
1.1 引言纳米复合材料的概念最早时由Rustin Roy于1984年提出的。
它是指有两种或两种以上的固相尺寸至少在一维方向上小于100nm的复合材料，这些固相可以是无机物，也可以是有机物。
纳米复合材料主要分为非聚合物纳米复合材料和聚合物纳米复合材料；其中聚合物纳米复合材料主要分为：聚合物/聚合物纳米复合材料和聚合物/无机纳米复合材料两种。
采用高分子的复合稳定作用将纳米粒子复合于聚合物中，聚合物具有长稳定性，纳米粒子与聚合物载体相结合，不仅可以控制晶粒的半径以及微粒的稳定性，而且与基体材料相比，性能大大提高，具有较好的综合性能（包括力学性能、耐溶剂性以及热稳定性等）[1]。
聚合物材料和纳米材料复合后在光学、机械性能等方面显示出极大的优势，把纳米材料与聚合物材料进行有机的复合，利用纳米材料与基体的相互作用产生新的效应，可以实现两者的优势互补，进而开发出性能优异的新功能材料[2]。
凹凸棒土在我国资源较为丰富，并具有独特的物化结构，可以在微米填充和可望在纳米增强两个水平与聚合物进行复合，因此在考虑到加工成本以及凹凸棒土的独特结构，选择凹凸棒土作为本课题的研究对象，但是同别的纳米材料一样它也存在着易聚结、难分散等缺点，所以应该对其进行深加工与预处理。
1.2 凹凸棒土的结构和应用1.2.1 凹凸棒土的概述凹凸棒土又称坡缕石（palygorskite）或坡缕缟石，是一种具有链层状结构的含水富镁硅酸盐粘土矿物，其结构属2：1型粘土矿物，在每个2：1单位结构层中，四面体晶片角顶隔一定距离方向颠倒，形成层链状，在四面体条带间形成与链平行的通道，通道中充填沸石水和结晶水[1]，见凹凸棒土晶体结构图1-1。
凹凸棒土是指以凹凸棒石（凹凸棒土tapulgite）为主要组分的一种粘土矿物。
凹凸棒土为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，帮晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状[1,2]。
天然橡胶基凹凸棒土纳米复合材料制备及性能研究
有 优 良的吸 附 、 体 、 填 、 盐 性 能 ， 年 来 ， ＡＴ 胶 充 抗 近 将
作 为纳米 纤 维填 充补 强剂用 于 制备橡 胶基 纳米 复合 材
状结 构 的含 水 富镁铝 硅 酸 盐 黏 土 矿 物 ， 晶体 呈 纤 维 其
料 已 成 为 国 内 外 高 分 子 材 料 研 究 Fra bibliotek 域 的 热 点
橡 胶基 纳 米复 合 材 料是 指 以橡 胶 基 体 为 连续 相 ，
以纳米 填料 （ 少 有 一 维 尺 寸 在 １ ｌ Ｏ ｍ 之 间 的 粒 至 ～ Ｏｎ
状 集合 体 ， 结构 内部 多 孔 道 ， 部 凹 凸相 间 ， 外 内外 表 面
带 负 电 荷 ， 吸 附 阳 离 子 ， 单 根 纤 维 晶 的 直 径 在 能 其
用 量对 复合 材料 的应 力一 应变 行 为 的影 响 。由 图可见 ， 加 入 ＫＨ５ ０后 ， 合 材 料 的 定 伸 应 力 和 抗 拉 强 度 均 ６ 复
有 所 提 高 ， 且 当 ＫＨ５ ０用 量 为 ＡＴ用 量 的 ３ 时 ， 并 ６ 复合 材料具 有最 佳 性 能 ， 进一 步 提 高 ＫＨ５ ０用 量 ， ６ 性 能出现 下 降。分析 认 为 ， ＡＴ 表 面 亲 水 疏 油 ， 经 未
关 键 词 ：天然 橡胶 ； 凸棒 土 ； 米 复 合 材 料 ； 化 特 性 ； 晶 凹 纳 硫 结 中图 分 类 号 ： ３ ２ ＴＢ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ： 。 １４ ８ （ ０ １ １ － ０ ９ ０ ｌ ０ －３ １ ２ １ ） １０ ０ — ６
凹凸棒土纳米复合材料的制备及其在锂离子电池负极材料中的应用
凹凸棒土纳米复合材料的制备及其在锂离子电池负极材料中的应用摘要：本研究利用凹凸棒土和纳米氧化锰在硫酸中反应制备了凹凸棒土纳米复合材料，并考察了其在锂离子电池负极材料中的应用。
通过扫描电子显微镜、X射线衍射和透射电子显微镜等分析工具，表征了制备的凹凸棒土纳米复合材料的结构和性能。
结果显示，凹凸棒土纳米复合材料的比表面积和孔隙结构均得到了明显改善，氧化锰纳米颗粒均匀地分布在凹凸棒土的孔隙内，并能够有效地提高材料的电化学性能。
在锂离子电池中，凹凸棒土纳米复合材料的表现出了优异的电化学性能，具有高的放电容量、较低的内阻和优异的循环稳定性。
因此，该凹凸棒土纳米复合材料在锂离子电池负极材料中具有广泛的应用前景。
关键词：凹凸棒土；纳米复合材料；锂离子电池；负极材料；电化学性能Abstract:In this study, attapulgite and nanoscale manganese oxide were reacted in sulfuric acid to prepare attapulgite nanocomposites. The application of attapulgite nanocomposites as negative electrodes in lithium-ion batteries was investigated. The structureand properties of attapulgite nanocomposites were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction and transmission electron microscopy, etc. The results showed that the specific surface area and pore structure of attapulgite nanocomposites were significantly improved, and the manganese oxide nanoparticles were evenly distributed in the pores of attapulgite, which could effectively improve the electrochemical performance of the material. Inlithium-ion batteries, attapulgite nanocomposites showed excellent electrochemical performance,including high discharge capacity, low internal resistance, and excellent cycling stability. Therefore, attapulgite nanocomposites have great potential for applications in the negative electrodes of lithium-ion batteries.Keywords: attapulgite; nanocomposites; lithium-ion batteries; negative electrodes; electrochemical performancAttapulgite nanocomposites have been extensively studied as a promising material for the negative electrodes of lithium-ion batteries due to their excellent electrochemical performance. Theincorporation of attapulgite into the traditional carbon-based electrode materials can greatly enhancethe capacity and cycling stability of the electrode.One of the key advantages of the attapulgite nanocomposites is their large specific surface area and porous structure, which can effectively accommodate and provide a good contact interface for lithium ions during the charge-discharge process. Additionally, attapulgite nanocomposites also have a high electrical conductivity and low internal resistance, which can facilitate the transport of lithium ions and electrons within the electrode, leading to a high rate capability.Moreover, the attapulgite nanocomposites can effectively alleviate the irreversible capacity loss during the initial charging process, which is attributed to the strong interaction between the attapulgite and lithium ions. This interaction can hinder the formation of the solid-electrolyte interphase (SEI) layer and suppress the electrolyte decomposition, resulting in a low irreversible capacity loss and an enhanced cycling stability.In summary, attapulgite nanocomposites are a promising material for the negative electrodes of lithium-ion batteries due to their large specific surface area, porous structure, high electrical conductivity, lowinternal resistance, and strong interaction with lithium ions. Further research is still needed to optimize the synthesis and design of attapulgite nanocomposites for practical applications in high-performance lithium-ion batteriesPossible further research directions for attapulgite nanocomposites in lithium-ion batteries include:1. Optimization of attapulgite synthesis and modification methods: Various methods have been developed to synthesize and modify attapulgite nanocomposites, but the properties and performance of the resulting materials can vary greatly depending on the specific parameters and conditions used. Further research could focus on optimizing the synthesis and modification methods to achieve the desired properties and performance for specific applications.2. Investigation of the effects of attapulgite properties on battery performance: Attapulgite has many properties that can influence its performance as a negative electrode material, such as its particle size, morphology, chemical composition, and surface chemistry. Further research could explore how these properties affect the electrochemical behavior and cycling stability of attapulgite nanocomposites inlithium-ion batteries.3. Exploration of attapulgite-based composites with other electrode materials: Attapulgite can be combined with other materials, such as carbon, metal oxides, and polymers, to form composites with enhanced electrochemical properties. Further research could investigate the potential of attapulgite-based composites as negative electrodes in lithium-ion batteries, and the synergistic effects of different components on the overall performance.4. Scaling up of attapulgite nanocomposite production: The current synthesis and modification methods for attapulgite nanocomposites are mostly based on laboratory-scale experiments, and may not be scalable for large-scale production. Further research could focus on developing scalable methods for producing high-quality attapulgite nanocomposites with consistent properties and performance.5. Evaluation of attapulgite nanocomposites in practical lithium-ion batteries: While attapulgite nanocomposites have shown promising electrochemical properties and performance in laboratory-scale experiments, their performance in practical lithium-ion batteries has not been fully evaluated. Furtherresearch could involve testing attapulgite-based negative electrodes in full cells and evaluating their performance in terms of energy density, power density, and cycling stability under realistic conditionsIn addition, it would be important to evaluate the long-term stability and safety of attapulgite nanocomposites in practical lithium-ion batteries. This would involve studying the electrode degradation mechanisms and identifying any potential safety issues such as thermal runaway or electrolyte decomposition.One potential application of attapulgite nanocomposites is in high-capacity lithium-ion batteries for electric vehicles, where energy density and power density are critical performance parameters. To meet the performance requirements for this application, attapulgite-based negative electrodes could be combined with high-capacity cathode materials such as lithium cobalt oxide or lithium nickel manganese cobalt oxide.Another potential application of attapulgite nanocomposites is in portable electronic devices, where cycling stability and safety are important considerations. Attapulgite-based electrodes could be used in conjunction with safer electrolyte systemssuch as solid-state electrolytes to improve theoverall safety and stability of lithium-ion batteries.Overall, attapulgite nanocomposites show promising potential as negative electrodes in lithium-ion batteries. However, further research is needed to evaluate their performance in practical battery systems and to address any potential safety andstability issues. With continued development and optimization, attapulgite nanocomposites could contribute to the advancement of high-performance and safe lithium-ion batteries for a wide range of applicationsIn conclusion, attapulgite nanocomposites have demonstrated excellent electrochemical performance and high cycling stability as negative electrodes inlithium-ion batteries. They exhibit high specific capacity, good rate capability, and low capacity decay, making them a promising candidate for use in advanced battery systems. However, further studies are neededto fully optimize their performance and ensure their safety and stability in practical battery applications. With ongoing research and development, attapulgite nanocomposites could play a significant role in the advancement of high-performance lithium-ion batteries for various applications。
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凹凸棒土纳米复合材料的制备、表征及性能研究摘要：本文主要写从凹凸棒土的晶体结构到它的特性和制备，再讲了凹凸棒土的表征及其性能研究结论。
This paper mainly from writing attapulgite crystal structure to its characteristics and preparation, again of attapulgite representation and its performance study concluded.关键词：凹凸棒土，晶体结构，特性，制备，表征，性能研究1、凹凸棒土的晶体结构凹凸棒土是一种含水富镁铝的硅酸盐矿物，具有独特的层链状分子结构。
凹凸棒土的理想结构式为：Si8O20Mg5[Al](OH)2(H2O)4·4H2O。
凹土的基本结构单位为两层硅氧四面体与一层镁（铝）氧八面体构成，其中硅氧四面体有双链[Si4O 10 ]分上下两条，每一条由四个Si-O四面体组成硅氧四面体带，其活性氧相向而指在 (110)面方向可以观察到由Si-O四面体组成的六角环，它们依上而下相向的方向排列，且相互间被其它的八面体氧和-OH所联结。
Mg等阳离子充填在有氧及-OH构成的配位八面体中，在[Si4O10]带间存在着平行c轴的孔道，孔道的截面积约为 0.37×0.60nm，比沸石孔径 0.29×0.35nm要大，孔道内由沸石水充填。
晶体的结构由 8 个Si-O四面体以 2:1 型层状排列。
凹土的显微结构由三个层次构成，一是其基本结构单元-棒晶。
棒晶呈针状，长约 1～2μm，直径为 0.01μm，属二维纳米材料。
二是由棒晶紧密平行聚集而成的棒晶束。
三是由棒晶束（也包括棒晶）间相互聚集而成的各种聚集体。
凹凸棒土单根纤维晶的直径在 20nm左右，长度可达 1μm，复合纳米材料的尺度标准，热稳定性好，在我国有丰富的储藏量，如能以原状态分散在聚合物内，是一种很有潜力的二维增强材料。
2、凹凸棒土的特性2.1、流变性凹凸棒土晶体具有与纤维轴平行的（110）良好解离，以及层链状晶体结构和棒状（纤维状）的细小晶体外形使得凹凸棒土在外力压力下能够充分地分散。
一般地，在低剪切力下，或者剪切力消失后，悬浮液产生凝胶；而剪切力增加时，悬浮体又恢复到水一般的低粘度液体。
2.2、吸附性凹凸棒土的吸附性取决于其较大的比表面积和特殊的表面物化结构及离子状态。
晶体结构内部沸石通道的存在赋予凹凸棒土巨大的内比表面积，同时，由于单个晶体呈细小的棒状、针状和纤维状，在分散时，棒状纤维可保持多方位及较高的表面电荷，呈毡状物无规则地沉积干燥后，凝聚体之间形成大小不均一的次生孔隙。
这一特征使凹凸棒土的比表面积可高达 215m2/g。
2.3、催化性具有层链状结构的凹凸棒土，具有如下的催化条件。
①晶体内部的沸石通道与集合体的微细孔隙结构；②非等价阳离子类质同相置换及加热引起的晶体内构成变化，即金属离子六次配位八面体的OH-，OH2-失去，桥键断裂造成晶体内部和表面存在多个路易斯酸化中心及碱中心；③黏土经热处理后具有较强的机械性能和热稳定性。
其典型的应用，例如，丁烯解聚作用和异构化作用的催化剂。
2.4、耐热性凹凸棒土矿物的耐热性主要在于其自身具有较低的热导率，以及其高分散性所构成的多孔结构。
凹凸棒土在含水量 12%，堆积密度 1.6g/cm3之时都有较低的热传导系数，其值为 0.06W/m·℃。
3、凹凸棒土的表面化学改性由于凹凸棒土比表面积大，表面活性高，易团聚，并且表面含有极性的羟基，故它与非极性的有机高聚物的亲和性很差，因此，凹凸棒土在橡塑中往往只能作为惰性填料使用；当用作纳米材料时，在聚合物基体中更是很难分散，对其表面进行有机化改性，能改善其在橡塑中的相容性和填料效果；改善其在高聚物基体中的分散性和亲和性，最终有很能得到纳米复合材料。
目前较常用的表面处理方法主要有三大类：偶联剂处理、表面活性剂处理和酸化处理。
3.1、表面活性剂处理凹凸棒土等电点pH值仅为 3，故通常情况下带负电；晶体内部孔道结构以及OH-键等的存在，热活化处理后孔道内出现氧原子的电荷不平衡点，使得阴、阳离子型和非离子型表面活性剂对凹凸棒土粘土的活化都有效，它们之间主要是通过离子交换，离子对形成，“憎水键”的形成和色散力及分子间形成氢键进行，同时，沸石孔道中发生碳氢链分子的物理性截留附着。
通常使用的表面活性剂有：有机代用铵（有机磷化合物）或季铵化合物。
凹凸棒土的阳离子交换容量（CEC）通常为 10～35mmol/100g粘土。
沈钟等利用自制的一种新型带有反应性基团的阳离子表面活性剂对凹凸棒土的表面进行了处理。
他们发现，经有机化改性后，凹凸棒土具有了相当的憎水性而能漂浮于油/水界面上，接触角和粘度测试进一步证实了其具有一定的亲油性。
离子层对原Mg2+（Al3+、Fe2+）阳离子八面体层取代，此时，矿物表面积随之逐渐增加，当酸化浓度增大，或者反应时间加长，硅氧四面体层可能共角顶相互结合，微孔隙消失，各项物化性能指标降低。
王一中等人利用稀盐酸对除杂后的凹凸棒土进行了处理，酸处理后大部分离子被溶出，凹凸棒土表面吸附有H+，从而有利于己内酰胺发生开环聚合。
4、有机凹凸棒土的制备4.1、凹凸棒土的硅烷化凹凸棒土首先过 200 目筛除去杂物，再用蒸馏水洗涤数次，经 0.15M 稀盐酸活化后，采用高剪切分散乳化机高速搅拌 10min 使之充分分散，静置 24h 后，过滤，烘干，粉碎，过筛，制成精制土。
（1）水解偶联剂法将预先在 pH=3~4的醋酸水溶液中水解的 KH-570 加入到凹土的水溶液中，加热回流 1h，用去离子水洗涤至 pH=7，在 80℃真空干燥，粉碎过筛。
（2）溶剂共回流法取一定量精制土置于 500ml 四口瓶中，加入甲苯和一定配比的 KH-570 水解液，均匀混合，85~90℃水浴中回流 4h，抽滤，用 20ml 甲苯洗涤三次，真空干燥，粉碎过筛。
4.2、凹凸棒土的季铵盐化将精制后的凹凸棒土用浓HCl溶液反复处理至交换完全，高速搅拌 5min，静置 24h后，过滤，洗涤至AgNO3检测无Cl-，得到钠化凹凸棒土。
将上述悬浮液转移至三口瓶中，搅拌中滴入一定量的HDTMAB溶液，在 70℃条件下搅拌反应16h，再将处理物反复抽滤、洗涤数次至AgNO3检测无Br-为止，然后经真空干燥，粉碎过 200 目筛，得到有机化的凹凸棒土。
4.3、凹凸棒土的钛酸酯化首先将凹凸棒土用量的 1％的钛酸酯偶联剂溶解在异丙醇的水溶液中，接着将凹凸棒土与钛酸酯的水解液进行混合，在室温下搅拌半小时后，高速搅拌10min，然后加热到 80℃搅拌反应 10h 以上，再将处理物抽滤，真空干燥，粉碎过 200 目筛，得到钛酸酯化的凹凸棒土。
4.4凹凸棒土的甲基丙烯酸化将精制后的凹凸棒土直接浸泡在加有引发剂（BPO）的甲基丙烯酸中，高速搅拌 3min，静置 24h 以上，在室温下通风橱中自然干燥 12h，然后放到真空烘箱中 40℃下干燥，粉碎过筛。
5、表征利用溶液共混方法制备了PVA/AT纳米复合材料，对AT的分散情况进行了观察分析;对复合材料的形态结构、结晶性能、热性能、动态力学性能以及力学性能进行了较详细的表征与分析。
利用XRD方法研究AT对PVA结晶结构的影响，发现AT的加入并不改变PVA 的晶型，但可能影响PVA的晶粒尺寸。
复合材料的结晶度较纯PVA有所增大。
通过SEM和AFM观察AT在PVA复合材料中的分散情况，结果表明AT在PVA 基体中的分散比较均匀，大多数AT呈纳米棒单晶状无序地分布于PVA基体中，在AT加量较多的情况下存在着少量的聚集体。
通过TGA方法研究PvA从T的热失重曲线，发现AT的加入使复合材料的外延起始温度提高，说明复合材料的耐热性能得到提高。
对PVA及其复合材料的DMA分析发现，复合材料的动态储能模量较纯PVA 增加很大，损耗模量在低温下低于纯PVA，在较高温度下则高于纯PVA，玻璃化转变温度随着AT加量的增大先是有所上升后又有所下降。
力学性能测试结果表明，没有进行任何有机改性处理的AT由于本身具有能与PVA侧基发生结合作用的活性基团，对PVA的增强作用也很明显。
不同AT加量对PVA的力学性能提高影响不同，其中lwt%左右为最佳用量，能将复合材料的拉伸强度及初始模量分别提高58%和一倍左右。
用不同的表面改性剂对AT表面处理后对PVA的增强作用是不同的，其中KH59O的改性效果最佳，使得复合材料的拉伸强度及初始模量及延伸率明显提高。
其余改性AT的增强效果反而不如未改性AT。
从增强机理分析知，AT在PVA基体中分散情况良好、表面具有较多的轻基，能与PVA产生较强的氢键结合是其不经过改性即能产生明显增强作用的根本原因。
6、性能研究通过研究不同AT加量PVA水溶液的流变性能与AT含量的关系，可以得出以下结论:PVA溶液的流变性能明显受AT加入的影响，这反映了PVA链上轻基之间形成的极性作用(氢键作用)及PVA链的缠结对其流动性能有重大的影响。
一方面，PVA链之间的缠结及氢键作用被AT纳米棒晶的体积效应所阻碍。
另一方面，由于AT自身的刚性，加上AT表面的经基与PVA链上的轻基之间形成氢键作用，在适量AT的加入情况下AT与PVA链一起能形成一种足够抵制一定剪切外力的网络结构。
从流变学角度证实所有的PVA体系都是非均相的，不过这种非均相性在AT加入以后有所降低，并且受Ar含量的影响。
PVA溶液在测试频率范围内的凝胶化点受AT加量的影响，AT的加入有助于抵制PVA溶液形成凝胶结构。
总之，从动态流变研究结果来看，AT的加入能有效地阻止溶液中PVA分子内或分子间形成氢键作用，因此有助于纺丝液中PVA分子的解缠，进而将会有助于PVA分子链的延伸，对最终的纤维材料力学性能的提高有帮助。
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