第三讲_阴离子型黏土插层复讲义合材料
阴离子表面活性剂在粘土表面的吸附作用研究进展
阴离子表面活性剂在粘土表面的吸附作用研究进展在水中电离后起表面活性作用的部分带负电荷的表面活性剂称为阴离子表面活性剂。
从结构上把阴离子表面活性剂分为羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐和磷酸酯盐四大类。
1．阴离子表面活性剂的作用机理该类表面活性剂在水中电离，起活性作用的部分为阴离子。
作用为阴离子交换吸附：（粘土表面）吸附剂表面的离子可以和溶液中的同号离子发生交换作用。
分子中的亲水基团与毛细管壁粘土和页岩发生化学反应以化学键牢固的结合，亲油基团在外，在毛细管表面形成一层保护膜，使毛细管畅通，防止毛细管堵塞。
已堵塞的毛细管也能被打通，确保石油能畅通流入生产井，从而提高石油采收率。
在强酸环境中仍能与毛细壁和页岩以化学键牢固结合，防止毛细管壁页岩和粘土吸水膨胀、分散、运移，打开毛细管，使之畅通确保石油流入采油井，从而提高石油采收率。
2.阴离子表面活性剂对粘土性能的改变和影响阴离子表面活性剂对粘土的力学特性能产生显著的影响。
具体表现为：压缩性增大，抗剪强度降低；整体表现为工程适用性下降，力学性质劣化。
阴离子表面活性剂降低了粘土的湿陷性，并且污染土的渗透性较原状土有所降低。
阴离子表面活性剂能降低土体的基质吸力，从而导致其抗剪强度下降的机制，其中SDBS这种表面活性剂对粘土的微观结构有所弱化，强度降低，击实性能提高。
3.阴离子表面活性剂应用与发展3.1油气集输过程中的应用a．一、二次采油阶段，采出的原油乳状液为油包水乳状液，最初使用羧酸盐、硫酸盐和磺酸盐等阴离子型表面活性剂作为破乳剂进行脱水，后来逐渐被非离子型表面活性剂及高分子表面活性剂所代替。
b. 易凝和高凝点原油的输送，除加热输送以外，也可使用原油降凝剂，降低原油凝固点进行输送，阴离子型表面活性剂石油磺酸盐中的钙盐、钠盐、钾盐及铵盐都可作为原油降凝剂。
c. 原油中的胶质、沥青质含量越高粘度越大，给管道输送带来很多困难。
为了解决这种困难，使用适量稠油降粘乳化剂，形成水包油乳状液，降低体系粘度，达到便于泵送管输目的。
第三章 粘土知识与配浆!!!
第三章粘土知识与配浆第一节粘土矿物的分类及主要性质一、粘土矿物的分类及主要特点粘土矿物按结构不同，可分为高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石、海泡石族和混合晶层粘土矿物。
1、高岭石表面呈电中性，层间结构紧密，性能较稳定，不易分散。
为非膨胀型粘土矿物。
水化能力差，造浆性能不好，一般不作配浆土使用。
2、蒙脱石层间结构，表面带负电，为膨胀型粘土矿物。
根据交换性阳离子的不同，可分为钠蒙脱石、钙蒙脱石、镁蒙脱石和铵蒙脱石（简称为钠土、钙土、镁土和铵土）等。
3、伊利石也称水云母，是最丰富的粘土矿物，存在于所有的沉积年代中，在古生代沉积物中占优势。
表面带负电，非膨胀型粘土矿物。
水化作用仅限于粘土矿物表面。
4、绿泥石通常绿泥石无层间水，而某些降解的绿泥石中有某种层间水和晶格膨胀，在古生代沉积物中含量丰富。
5、海泡石族俗称抗盐粘土，包括海泡石、凹凸棒石、坡缕缟石（又名山软木）。
纤维状结构，具有较大的内表面，水分子可以进入内部孔道，在淡水和盐水中均易水化膨胀，热稳定性好。
6、混合晶层粘土矿物混合晶层粘土矿物比单一粘土矿物更易分散、易膨胀，特别是其中有一种成分有膨胀性时，更是如此。
二、粘土矿物的主要性质1、粘土的吸附作用吸附作用是粘土的主要性质之一。
什么是吸附作用呢？吸附作用是指一种物质吸附于另一种物质的过程。
被吸附的物质为吸附质，可以吸附其它物质的物质称为吸附剂。
如粘土吸附了聚丙烯酰胺分子，则聚丙烯酰胺分子为吸附质，粘土为吸附剂。
吸附现象在钻井液中是无时无刻不存在的。
（1）物理吸附其吸附作用是由于分子间范德华引力产生的，吸附以后吸附剂不生变化，这种作用称为物理吸附。
物理吸附与物质的分散度有关，分散度超高，吸附现象就越明显、越激烈。
（2）化学吸附――离子交换吸附粘土颗粒表面吸附的离子与周围介质中的离子之间所发生的当量交换作用，使粘土的性质发生了改变，这种吸附作用就叫化学吸附，也称为离子交换吸附。
这种交换吸附反应是是可逆的。
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。
阴离子黏土的化学修饰及其在环境中的应用
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｓｏｌｕｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｍａｎｙ
ｍｅｔａｌｌｏ—ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ、析ｍ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ
Ｃａｎ ｂｅ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ
ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｂｒｕｃｉｔｅ ｌａｙｅｒ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｇｅｔ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｃａｔａｌｙｓｔ．Ｍｅｔａｌｌｏ－ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｍｏｌｅｃｕｌｅ ｗａｓ ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｆｏｒｃｅ．
ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｔｈｅ ａｄｓｏｒｂａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｙｄｒｏｔａｌｃｉｍ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｙ ＳＤＳ
ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｂｙ ｉｔｓ
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Ｍｅｔａｌｌｏ—ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｍｏｌｅｃｕｌｅ ｅｘｃｈａｎｇｉｎｇ ａｎｉｏｎｓ
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ＬＤＨ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｏｒｃｅ ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌａｒ
Ｍ９３ＡＩ－Ｃ０３２－．ＬＤＨｓ ａｎｄ Ｍ９３ＡＩ－Ｎ０３＂－ＬＤＨｓ
ＣＯ—ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ
ｗｅｒｅ ｓｙｎｔｈｙｓｉｚｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ
ｍｅｔｈｏｄ．ｎｅ
ＬＤＨｓ ａｎｄ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗｅｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ＴｏＣ．ＣａＪｃｉｎｅｄ Ｍｇ／ＡＩ－ｌａｙｅｒｅｄ ｄｏｕｂｌｅ
Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ
ｂｙ
ｃａｌｃｉｎｅｄ Ｍｇ／Ａ１一ｌａｙｅｒｅｄ ｄｏｕｂｌｅ
阴离子型层柱材料的插层组装 任玲玲 何 静 段 雪
备较大 层 间 距 的 对 苯 二 酸 柱 撑 水 滑 石 层 柱 材 料， 再用较小阴离子钼酸根和钒酸根阴离子进 行交换， 得到 AB3! C*（ （ A,1 %!# ） ・! >! % 和 . %>） 7. （D3/ %!8 ） ・! >! % 层柱材料， 其插层 AB3! C*（ . %>） 7. 组装示意图如图 ! 所示。 再将功能 ! "% 通过共沉淀方法制备预撑前体， 阴离子直接插入层间实现类水滑石层柱材料的 插层组装 这种组装途径通过设计类水滑石材料的结 构， 充分利用插层化学方法， 将功能性客体引入层间， 赋予其特殊应用性能， 组装出结构规整的功能 性材料。如对于只能存在于非极性环境中才能发挥作用的光敏剂 EF— E%7 5 ， 通过分子结构设计， 使 用共沉淀法得到对甲基苯磺酸预撑水滑石层柱材料， 构成非极性的通道， 然后插入 EF— E%7 5 ，
［#， ［.］ &］ 。如 ’()*+,- 等 成功将天 结构规整的层柱材料。此法是制备类水滑石层柱材料的最基本途径 冬氨酸和谷氨酸通过共沉淀法插入层间， 组装出结构规整的氨基酸柱撑水滑石层柱材料， 其层间距
由原来的 / 0 1.-2 增大为 3 0 33 " 3 0 34-2。 !"# 通过阴离子交换法实现类水滑石层柱材料的插层组装 阴离子交换法一般是用层间为一价阴离子 （如 $* 5 和 6%7 5 ） 的阴离子型层状材料作为交换前
7889： ..:::; <7=>?@8AB>C2; DA2
图!
光敏剂 "# 插层类水滑石示意图
［!"］ 这种组装方式多用于较大的客体， 但缺点是多生成非晶相物质 。
第三讲_阴离子型黏土插层复合材料要点
4，固体核磁共振分析：固体核磁共振可以反映出水
由于LDHs的晶体结构特征，使得水滑石具有如下特殊性能：
1，层板化学组成的可调控性。 2，层间阴离子种类和数量的可调控性，为水滑石插层材料 的制备奠定了基础。LDHs的主体层板化学组成与层板阳 离子的特性、层板电荷密度或阴离子交换量、超分子插 层结构等因素密切相关。一般来说，只要金属阳离子具 有适宜的半径（与Mg2+的离子半径0.072nm接近）和电 荷数，均可形成LDHs层板。
阴 离 子 交 换 法
焙 烧 复 原 法
二 次 组 装 法
模 板 法
返 混 沉 淀 法
热 反 应 法
其 他 方 法
/
晶化温度
影响插层组装的因素 晶化时间
过程及终点pH值
水滑石插层组装体的超分子结构表证方法
1，X-射线粉末衍射：是表证水滑石类材料结构最基本的
方法。其中(003)衍射峰表示层间距的大小，通过比较 组装前后层间距大小的变化，可以得到客体分子所占 据的层间通道的高度，进而得出客体分子在层间的存 在形式。
LDHs插层前驱体的结构特征
• LDHs是由层间阴离子及带正电荷层板堆积 而成的化合物，其化学组成通式如下：其中M2+ [M1-xMx(OH)2]x+(An-)x/nmH2O 和M3+分别为二价和三价金属阳离子，位于主体层 板；An-为层间阴离子；x为M3+/(M2+M3+)的摩尔 比值；m为层间水分子个数。位于层板上的二价 金属阳离子可以在一定比例范围内被半径相近的 三价金属阳离子同晶取代，从而主体层板带部分 正电荷，层间可被交换的阴离子平衡主体层板正 电荷。另外，板层间还存在一些水分子。 LDHs的结构示意图如下：
插层组装超分子结构阴离子层柱状材料的合成与表征
Ｎｏ ４ ．
Ａｕｇ ２ ０７ ．， ０
插 层 组装 超 分 子 结构 阴离子 层 柱 状材 料 的合 成 与 表征
郭军 ， 忠玉， 贺 胡传跃 ， 易涛 ， 申湘忠 ， 张立 国
（ 湖南人文科技学 院 ， 湖南 ［ 摘 娄底 ４ ７０ ） １０ ０ 要］ 用原位法和以 ｚ ｌ ｎＡ 一硝 酸根 水滑石 、 ｇＡ 一硝酸根 水 滑石 为前驱 体 的 阴离子直接 交换 法 分另 制 备 了 Ｍ １ １
用 Ｊ可大大改 变水 滑石 的物 理化 学性质 ， 而获 得一 大 ， 从 类具有特殊性能 的所谓插层水滑石材料 ” 。近年来 ， 柱撑 插层水滑石材料 已被广泛应用于催化和吸附 ， 在光化学 、 电 化学 、 固定化酶 、 医药和农药 等领域也展现 了诱人 的应用前 景” ＇Ｊ Ｉ 。因此 ， 进一步探讨这类材料 的制 备方法 与合 成条
ｚ ２ ｌ 铁 氰 酸根 、 ｎＡ 一亚 铁 氰 酸根 、 ｎＡ 一重铬 酸 根 以及 ＭｇＡ 一 氰 酸根 插 层 水 滑 石 ， Ｘ Ｄ 和 Ｉ 手段 对 所 合 成 ｎＡ 一 ｚ ２ｌ ｚ ｌ ２１ 铁 用 Ｒ Ｒ
的样品进行 了结构表征 ， 比较 了不 同合成方法对合成样品性质的 影响。结果表 明： 采用原位 法和 阴离子 直接 交换法均 能
维普资讯
第 ４期 ２０ ０７年 ８月
湖南人文科技学 院学报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｎ ｎ ｔ ｕ ｅ ｏ ｍａ ｉ ｅ ，Ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｒ ａ ｆＨｕ ａ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＨｕ ｎ ｔ ｓ ｃ ｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｎ ｔ ｉ
较 ３价金属离子分别对 Ｍｇ 、 １ “ Ａ“进行 同晶取代 可形成类 水 在 对 合 成 样 品进 行 组 成 与 结 构 表 征 的基 础 上 ， 为 详 细 地 比较 了不 同合 成方 滑石化 合 物 （ ａｅｅ ｏ ｂ ｙｒｘ ｅ ） 其 组 成 通 式 为 研究 了合 成样 品的热稳 定性 及其规律 ， Ｌ ｙｒｄ Ｄ ｕ ｌ Ｈ ｄｏｉ ｓ ， ｅ ｄ
粘土插层技术
——解安然、鞠志远 2010年12月6日
粘土
• 粘土是一种重要的矿物原料。由多种水合硅酸 盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属 氧化物组成，并含有石英、长石、云母及硫酸盐、 硫化物、碳酸盐等杂质。粘土矿物的颗粒细小， 常在胶体尺寸范围内，呈晶体或非晶体，大多数 是片状，少数为管状、棒状。粘土矿物用水湿润 后具有可塑性，在较小压力下可以变形并能长久 保持原状，而且比表面积大，颗粒上带有负电性， 因此有很好的物理吸附性和表面化学活性，具有 与其他阳离子交换的能力。
粘土插层技术——
• 它是将单体或聚合物插入粘土片层间， 破坏粘土的片层结构，使其以厚度为lnm 左右的片层分散于聚合物中，形成聚合 物纳米复合材料。聚合物与粘土达到分 子水平的复合，大大增加了聚合物与粘 土的界面相互作用，从而使复合材料具 有卓越的力学性能。
分类
• 原位插层聚合法 和聚合物插层法2种方式 • 聚合物插层法又可分为聚合物溶液插层、 聚合物熔融插层、聚合物乳液聚合物 的结构事实上由动力学决定。从插层动 力学分析, 溶剂的选择应考虑对有机阳离 子溶剂化作用适当, 太弱不利于溶剂分子 插层步骤, 而太强则得不到聚合物插层产 物。此外, 温度升高对聚合物分子插层有 利而对溶剂分子插层不利, 所以最好是在 溶剂分子插层步骤选择较低温度, 而在聚 合物分子插层步骤则选择较高温度并同 时把溶剂蒸发出去,
插层化合物
• 层板上的原子以强烈的共价键相互作用，层间 以分子间力作用的层状或层柱状化学物质。由 于分子间作用力较弱，在一定条件下，一些极 性分子可以通过吸附、插入、夹入、悬挂、柱 撑、嵌入等方式破坏分子间力进入层状化合物 的层间而不破坏其层状结构，这种层状化合物 称为插层主体(Host)，进入的极性分子称为插 层客体(Guest),产物称为插层复合物 (Intercalation complex)。通常将具有插层结构 并具有特定功能的插层化合物称为插层材料 (Layered and pillared material)
两性—阳（阴）离子复配修饰黏土矿物稳定性的研究
两性-阳（阴）离子复配修饰黏土矿物稳定性的研究摘要有机修饰黏土矿物的稳定性不仅会影响其对污染物的吸附能力，同时可能存在的表面活性剂的解吸会导致二次污染问题，因此，研究黏土矿物的稳定性对于修饰黏土矿物的实际应用具有重要意义。
为了探究两性及两性-阳（阴）离子复配修饰黏土矿物的稳定性，本文以2:1型膨润土和1:1型高岭土作为基质，分别采用两性表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱（BS-12）、两性+阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）和两性+阴离子型表面活性剂十二烷基磺酸钠（SDS）对这两种黏土矿物进行单一和复配修饰，批处理法研究NaCl溶液解吸下的土样中各修饰剂的稳定性，并对比温度、pH和盐溶液浓度对解吸的影响。
同时研究了部分BS-12、BS+CT、BS+SDS修饰土的TOC含量、比表面积，采用X射线衍射（XRD）、红外光谱（FTIR）和热重等方法对土样表面特征进行的分析，多方面描述改性黏土矿物解吸前后的变化规律，从微观角度揭示两性复配修饰黏土矿物的稳定性机制，为两性复配修饰黏土矿物的实际应用提供依据。
研究得到的主要结论如下：1 BS-12单一修饰膨润土比BS-12单一修饰高岭土具有更好的解吸稳定性；两性+阳（阴）离子型复配修饰膨润土的稳定性高于两性+阳（阴）离子型复配修饰高岭土；两性-阳离子复配修饰黏土矿物比两性-阴离子型具有更好的稳定性。
2 BS-12单一修饰膨润土具有较好的解吸稳定性，在不考虑其他因素影响的前提下，BS-12的解吸率均小于5%；BS-12单一修饰高岭土的稳定性略差，其BS-12的解吸率均小于18%。
3 BS-12单一修饰膨润土和高岭土的解吸稳定性随着BS-12的修饰比例的升高而降低，即以阳离子交换模式与土样结合的BS-12比以疏水模式结合的更为稳定；解吸液pH 和NaCl溶液浓度的升高、温度的降低均促进两种修饰土样稳定性增强。
在供试条件范围内，当解吸液NaCl浓度为2mol/L，pH条件为10，温度为20℃时，BS-12单一修饰膨润土和高岭土最为稳定。
水滑石类阴离子黏土的典型结构
水滑石类阴离子黏土的典型结构水滑石类阴离子黏土，这个名字一听就有点让人摸不着头脑，仿佛是从某个化学实验室里跑出来的怪兽。
不过，不用担心，咱们今天就来聊聊它，试着把这个看似神秘的东西说得明明白白、简单易懂。
你知道嘛，水滑石其实也叫做水滑石矿，它是属于一种层状的黏土矿物，像叠罗汉一样，一层一层地堆叠起来，形态上就像是饺子皮一样薄又多，别看它个头小，功夫大着呢！这类矿物的一个大特色就是里面有“阴离子”，所以也常常用来当做一种高效的吸附材料，或者当作环保界的“吸尘器”，吸附空气中的一些有害物质。
嘿，不得不说，它可是个环保小能手！你可能会问了，水滑石这东西到底长什么样？要说的话，大家可以想象一下，像一本书，书页是一层一层的，上面可能夹着一些“杂志”，这杂志可不是普通的纸张，它是一些带有负电荷的离子，像是有点“叛逆”的朋友，喜欢待在层层结构中。
这些离子就好比在书页之间偷偷躲着，外界有时候让它们出来，其他时候它们就安安静静地待在里面。
每一层的结构都很整齐，简直就是“工整到爆”。
要知道，这层状结构的一个最大优势就是它们能在外界条件变化时，灵活应对，就像是会变形的魔法师，什么时候需要扩展、收缩，一切都在它们掌控之中。
这么强大的结构，怎么会少得了它的“搭档”呢？水滑石有很多的阴离子伙伴，像碳酸根、硫酸根、氯离子等，都是它的亲密“朋友”。
有些时候，水滑石甚至能把这些阴离子吸附在自己的层间，或者干脆把它们当作“代客泊车”的位置。
它们好像一座城市，阴离子是城市里的居民，而水滑石就是那座城市的框架。
这些居民在层与层之间住得很舒适，外面不容易进来干扰。
嘿，能让这些“居民”过上安稳日子的水滑石，那可真是个居家必备的好材料。
对于这些水滑石类阴离子黏土来说，它们的应用可是相当广泛的。
它们能够吸附一些污染物，所以在环境保护上起到了非常重要的作用。
就拿水处理来说吧，水滑石可以把一些有害的离子给“抓住”，然后把这些不需要的东西从水中移除。
聚氨酯插层粘土纳米复合材料共20页
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
聚氨酯插层粘土纳米复 合材料
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
第五章 插层复合材料
第五章 插层复合材料
膨润土除了含量在85%～90%的蒙脱土外，另 含少量长石、石英、贝得石、方解石等。可呈白
色、含杂质时呈淡绿、灰白、粉红、紫色等色。
可以成致密块状，也可为松散的土状，用手指搓 磨时有滑感，小块体加水后体积胀大数倍至数十 倍，在水中呈悬浮状，水少时呈糊状。
第五章 插层复合材料
膨润土有很强的阳离子交换性能，可用于除去 食油的毒素、汽油和煤油的净化及废水处理。
其它的阳离子 还能与该离子 进行交换吗？
第五章 插层复合材料
有机铵盐改性后的粘土在酸性介质中水解，水中 的质子很难将铵盐基团置换下来，这说明由离子键 所形成的复合物是比较稳定的。 原因是：在离子键形成过程中，烷基与粘土产生 了比较明显的物理吸附作用。烷基越大，这种吸附 作用（范德华力）就越大。 因此，这种离子置换具有不可逆性。 正是这种不可逆性，有机蒙脱土在比较苛刻的插 层工艺过程中，仍具有很好的稳定性，保证了蒙脱 土结构上的连续性、稳定性。
第五章 插层复合材料
膨润土(Bentonite)
它最早发现于美国的怀俄明州的古地层中，为黄 绿色的粘土；因加水后膨胀成糊状，后来人们就把 这种性质的粘土，统称为膨润土。 膨润土的主要成份是蒙脱土，是由两层硅氧四面 体中间夹一层铝氧八面体组成的层状粘土矿物。根 据蒙脱石所含的可交换阳离子种类、含量及结晶化 学性质的不同，分为钠基、钙基、镁基、铝（氢） 基等膨润土。
粘土对有机化合物的吸附并不是单一吸附形式，
两种吸附形式可能同时伴随。
第五章 插层复合材料
5.4 插层复合材料制备方法
第五章 插层复合材料
a c
b
插层纳米复合材料的3种结构
第五章 插层复合材料
经过有机化处理的蒙脱土，由体积较大的有机离 子交换了原来的Na+，导致层间距增大，同时因片层 表面被有机阳离子覆盖，粘土由亲水性变为亲油性。 有机化粘土与单体或聚合物混合时，单体或聚合 物分子向有机粘土层间迁移并插入层间。粘土的层 状结构及其吸附性、膨胀性等的特点，使粘土层间 距进一步胀大，得到插层纳米复合材料。
焦磷酸根在即时合成阴离子粘土结构中的嵌入作用
焦磷酸根在即时合成阴离子粘土结构中的嵌入作用引言阴离子粘土是一种重要的纳米材料，由层状结构组成。
焦磷酸根是一种常见的阴离子，具有广泛的应用前景。
本文旨在探讨焦磷酸根在即时合成阴离子粘土结构中的嵌入作用。
阴离子粘土的结构和性质阴离子粘土是由层状结构组成的纳米材料，其主要成分是硅酸盐矿物。
每个层由一层正电荷较高的硅氧四面体和一层负电荷较高的氧化铝六面体交替排列而成。
这种排列形式使得阴离子能够在层间空隙中嵌入，并与阳离子形成稳定的化学键。
阴离子粘土具有许多优良性质，如高比表面积、良好的吸附性能、优异的催化活性等。
这些性质使得阴离子粘土在环境保护、能源储存、催化反应等领域具有广泛的应用前景。
焦磷酸根的特性及应用焦磷酸根是一种含有磷元素的阴离子，常见的化学式为PO4。
焦磷酸根在化学反应中具有重要的作用，如在生物体内参与骨骼形成、能量代谢等过程中起到关键作用。
焦磷酸根还可以用作肥料、水处理剂等。
焦磷酸根在阴离子粘土中的嵌入焦磷酸根可以通过即时合成方法嵌入到阴离子粘土层间空隙中。
即时合成方法是一种简单、高效的制备阴离子粘土的方法，其原理是将阳离子粘土与适当的盐溶液混合，在适当温度下进行反应。
在即时合成过程中，焦磷酸根通过与阳离子形成化学键而被嵌入到阴离子粘土层间空隙中。
这种嵌入作用使得焦磷酸根能够与阴离子粘土形成稳定的复合材料，从而改善阴离子粘土的性能。
焦磷酸根嵌入对阴离子粘土性质的影响焦磷酸根的嵌入可以改变阴离子粘土的结构和性质。
焦磷酸根的嵌入可以增加阴离子粘土的层间距离，从而增加其比表面积。
这使得阴离子粘土具有更好的吸附性能，可用于吸附废水中的重金属离子、有机物等。
焦磷酸根的嵌入还可以改变阴离子粘土的电荷分布。
由于焦磷酸根是一种带负电荷的离子，其嵌入会导致阴离子粘土层间空隙中负电荷增加。
这使得阴离子粘土具有更好的阳离子交换能力，可用于水处理、催化反应等领域。
焦磷酸根在其他纳米材料中的应用除了在阴离子粘土中的嵌入作用外，焦磷酸根还可以嵌入其他纳米材料中。