凹凸棒土的有机表面改性
凹凸棒石粘土的改性及其在天然橡胶中的应用
弹性体 ,2008202225 ,18 (1) :31～34 C H INA EL ASTOM ERICS
凹凸棒石粘土的改性及其在天然橡胶中的应用 3
刘庆丰
(湖北工业大学 机电研究院 ,湖北 武汉 430070)
摘 要 : 采用异丙醇溶解的钛酸酯偶联剂 NDZ 311 对凹凸棒石粘土进行超声湿法表面改性 。钛 酸酯质量分数为 4 %时 ,改性效果最佳 。改性后凹凸棒石粘土粉体的活化指数达最大值 98 % ,吸油值由 改性前的 0. 75 mL/ g 下降到 0. 50 mL/ g ,分散于 50 mL 液体石蜡中形成的分散相在静置 3 h 后其体积依 然保持在 48 mL 以上 ,稳定性较好 。将改性过的凹凸棒石粘土应用到天然橡胶中 ,其 ts1 、t90 均延长 ,拉 伸强度 、拉断伸长率 、屈挠性均提高 ,但是胶料的撕裂强度和耐磨性能有所下降 。
取干燥至恒重的凹土原料粉体 20. 0 g ,使用 超声细胞粉碎机将其分散在 50 mL 异丙醇中 ,然 后在超声作用下慢慢加入计量的钛酸酯偶联剂 NDZ 311 的异丙醇溶液 ,恒定温度 ,一定时间后 趁热减压过滤 ,干燥 ,即得改性凹土 。 1. 3. 2 试样制备
先将 100 质量份胶料在开炼机上塑炼 2～3 min ,然后将适量的各种助剂混匀 ,加入胶料中混炼 均匀 ,再投入 100 份凹土填料充分混炼 ,加入硫粉 后继续混炼 15～20 min ,下片冷却 ,停放 24 h ,装模 在平板硫化机上于 130～135 ℃、18～20 MPa 压力 下硫化成型 5 min 后出片。混炼好的胶料采用 MDR2000 型硫化仪测定胶料硫化特性 。
w ( NDZ 311) 吸油值
w (NDZ 311)
吸油值
凹凸棒石粘土的改性处理和应用研究进展
2 凹凸棒土的改性
常用的凹凸棒石粘土改性方法分为热处理 、 酸 处理 、 碱处理和有机改性处理 . 适当的热处理和酸 处理可以增大凹凸棒土的比表面积 , 增加活性中心
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
, 其截面为
0. 37 nm × 0. 64 nm. 微观的层链状结构致使凹凸棒
土宏观呈纤维状形貌 , 其孔道在沿着纤维生长方向 上 . 由于自身结构中的纳米级孔道 , 因而天然的凹 2 凸棒土具有很大的内表面积 (高达 600 m / g) ; 同 时 , 由于晶体颗粒细小只有几十纳米 , 因而外表面 积也很大 , 可高达约 300 m / g . 正是因为其较大的比表面积 , 特殊的表观形貌
赵 旭 , 袁忠勇
(南开大学化学学院新催化材料科学研究所 , 天津 300071)
摘 要 : 凹凸棒石粘土由于其特有的纤维状形貌 、 高比表面积 、 微孔孔道和稳定的结晶态结构 , 在吸附 、 脱色 、 流变性和催化等方面有非常广泛的工业应用 . 本文较为全面地综述了凹凸棒石粘土的活化改性处理方法 , 总 结了目前凹凸棒土的实际应用领域 , 指出其工业应用发展前景 . 关键词 : 凹凸棒石粘土 ; 改性处理 ; 吸附 ; 催化 中图分类号 : O613. 7 收稿日期 : 2009 - 07 - 02 作者简介 : 赵旭 ( 1985 - ) , 女 , 硕士研究生 , 主要从事新催化材料和催化反应的研究 . 通讯联系人 : 袁忠勇 (1968 - ) , 男 , 南开大学特聘教授 ,博士生导师 , 研究方向 : 多孔材料和纳米催化 . 文献标识码 : A 文章编号 : 1009 - 4970 ( 2009 ) 05 - 0001 - 10
不同改性方式下纳米凹凸棒石改性效果的比较
２ ｉ ｇｕＥ ｇｎｅ ｎ ｅ ｎ ｌ ｙ Ｒ ｓ ｒ ｅｔ ｔｐ ｌｉ ，Ｘ ｙ ２ ０ ，Ｊａｇ ｕ ｈｎ ；３ ｉ ｇｕ Ｎ Ｚ ．Ｊ ｎ ｓ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｔｃ ｏｏ ｅ ａｃ Ｃ ｎｅ ｏ Ａｔ ｕｇｔ ｕ ｉ １７ ０ ｉｎ ｓ ，Ｃ ｉａ ．Ｊ ｎ ｓ Ｄ ａ ｉ ｈ ｇ ｅ ｈ ｒｆ ａ ｅ １ ａ
Ｔｃｎｌ ｙＧｏｐ Ｃ ｔ ， ｈ ｎ ｚｏ １０ ６ Ｊａ ｇｕ Ｃ ｉａ ｅｈ ｏ ｇ ｒｕ ｏＬｄ Ｃ ａ ｇｈ ｕ２ ３ １ ， ｉｎ ｓ ， ｈｎ ） ｏ Ａｂｔａｔ Ｏ ｇｎｃｓｒ ｃ ｄｆ ａｉ ｓｏ ｔ ｐ ｌ ｔ ｗ ｒ ｃｒ ｅ ｕ ｉ ａ ｏｉ ｓｒ ｃ ｎｓ Ｏ Ａ ） ｓｉ ｎ Ｏ — ｓ ｃ ： ｒａ ｉ ｕ ａｅｍｏｉｃｔ ｎ ｎａ ａｕｇ ｅ ｅｅ ａ ｉ ｏｔ ｔ ｃｔ ｎｃ ｕｆ ｔ ｔ Ｔ Ｃ ， ｉｃ ｅＣＵ ｒ ｆ ｉ ｏ ｔ ｉ ｒ ｄ ｗｈ ｉ ａ ａ （ ｌｏ ｐｉｇｒａｅ ｔＫ ５ ０ ｎ ｅｃｍ ｉａｉ ｆｈ ｏ ｅｇｎｓ ｅｐ ｃｉ ｌ．Ｔ ｅｍｏｉｅ ｔ ｐ ｌ ｔ ｗ ｒ ｈ ｒ ｔ ｉ ｄ ｌ ｅｇｎ（ Ｈ ７ ）ａ ｄｔ ｏ ｂｎ ｔ ｎｏ ｅ ｗ ａｅ ｔ ｒｓｅｔ ｅ ｎ ｈ ｏ ｔ ｔ ｒ ｖ ｙ ｈ ｄｆ ｄａａ ｕｇ ｅ ｅｅ ａａ ｅ ｚ ｉ ｔ ｉ ｃ ｃ ｒｅ
ｍｅ ｈ ｎｃ ｌｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ｏ ｔ ｙ — ｉ ｙ ｉ ｃ ｎ ｕ ｂ ｒ ｃ ｎ ｂ ｍｐ ｏ ｅ ｙ ａ ｄ ｎ ｈ ｄ ｆ ｄ ａｔｐ ｌ ｉ ． ｃ ａ ｉａ ｒ ｐ ｒｉ ｆｍｅｈ ｌ ｎ ｌｓ ｉｏ ｅ ｒ ｂ ｅ ａ ｅ ｉ ｒ ｖ ｄ ｂ ｄ ｉ ｇ ｔ ｅ ｍｏ ｉ ｅ ｔ ｕ ｇｔ ｅ ｖ ｌ ｉ ａ ｅ
凹凸棒土的表面改性及其在不饱和聚酯树脂中的应用
烷偶联剂对凹凸棒土粒子表面进行改性 ， 然后将其
收稿日期 ：２ ０ １ ３?０ ９?２ ２。 基金项目 ： 江苏省自然科学基金 （ ） 。 Ｂ Ｋ ２ ０ ０ ９ ７ ４ ８ 作者简介 ： 蔡晋 （ ， 男 ， 江苏泰州人 ， 硕士生 。 通讯联系人 ： 董如林 （ ，Ｅ ：ｄ １ ９ ８ ５ －） １ ９ ６ ７ －） ｍ ａ ｉ ｌ ｏ ｎ ｒ ｌ ｃ ｃ ｚ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ ? ＠ ｇ
第２ ６卷 第２期 ２ ０ １ ４年４月
常州大学学报 （ 自然科学版 ） ） Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆＣ ｈ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕＵ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅＥ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｇ ｙ（
Ｖ ｏ ｌ ． ２ ６Ｎ ｏ ． ２ ｒ ． ２ ０ １ ４ Ａ ｐ
样品的硬度采用塑料洛氏硬度计测定 。 样品弯 曲强度的测定在电子万能材料试验机上完成 ， 铁砧 ／ 跨度 设 为 １ ０ ０ ｍｍ， 压 头 下 降 速 度 设 定 为 ２ ｍｍ ｍ ｉ ｎ。 试样的破断面采用扫描电子显微镜观察 。
２ 结果与讨论
２ ． １ 凹凸棒土的热重分析
图 １ 表示 ＡＴ、ＡＴ ４ ０、ＡＴ ６ ０ 及 ＡＴ ８ ０ 样品 的 Ｔ Ｇ 曲线 。 温 度 在 ２ ０ ０℃ 以 下 时 ， 所 有 样 品 的 Ｔ Ｇ 曲线几乎重叠在一起 ， 该温度区域的重量损失为样 品吸 附 的 水 分 挥 发 所 引 起 。 在 ２ ０ ０～４ ０ ０℃ 区 域 ， 改性后凹凸棒土样品失重速率明显大于未改性凹凸 棒土 ， 这一差别主要是由于改性样品中偶联剂的氧 化分解所致 。 在 ４ ０ ０℃ 以上 的温 度 区 域 ， 改 性 前 后 的凹 凸 棒 土 的 Ｔ Ｇ 曲 线 几 乎 平 行 。５ ５ ０℃ 处 ， ＡＴ ４ ０、ＡＴ ６ ０、ＡＴ ８ ０ 与 ＡＴ 样 品 间 的 失 重 量 差 分 别为 ２ ． ２％ 、２ ． ８％ 及 ３ ． ０％ 。 这 一 实 验 结 果 说 明 ， 通过改性工艺 ， 偶联剂已吸附到凹凸棒土粒子的表 面 ， 并且在实验工艺温度范围内 ， 其吸附量随温度 的升高而 增 大 。ＫＨ １ ５ １在凹凸棒土表面的化学吸 附反应如式 （ ） 。 １
凹凸棒石粘土的改性处理及应用现状
凹凸棒石粘土的改性处理及应用现状【摘要】凹凸棒石具有特殊的纤维结构、不同寻常的胶体、吸附和脱色等性能，通过改性处理可以改善其性能从而应用于更广泛的领域。
本文介绍了凹凸棒石粘土改性处理的方法并综述了其应用现状。
最后展望了凹凸棒石的发展方向。
【关键词】凹凸棒石粘土；改性；应用安振华/文1.引言凹凸棒石(Attapulgite)又称为坡缕石，是一种具有特殊纤维状晶体结构的含水富镁铝硅酸盐矿物。
于1862年在俄罗斯的乌拉尔坡缕缟斯克(Palygorsk)热液型矿脉中发现，并根据产地将其命名为坡缕石。
1976年，中国学者许冀泉根据凹凸堡之音，同时兼顾该矿物的晶体结构特征，译成“凹凸棒石”，近年来此名在国内广泛使用。
[1]凹凸棒石理想分子式为(Mg,Al,Fe)5Si8O20(HO)2(OH2)44H2O,理论的化学成分质量分数为:SiO256.96%,(Mg,Al,Fe)O 23.83%,H2O19.21%。
凹凸棒石特殊的纤维结构、不同寻常的胶体、吸附和脱色等性能，被广泛应用于化工、轻工、农业、纺织、建材、地质勘探、铸造、硅酸盐工业、原子能工业、环保及制药等领域，有“千土之王”、“万用之土”等美誉。
[2]然而，天然的凹凸棒石粘土包含一些矿物杂质，如蒙脱石、伊利石、碳酸盐、少量微粒石英和长石，可能堵塞孔道，降低表面积，影响吸附或离子交换性能。
凹凸棒石晶体结构图中国粉体工业 2018 No.589中国粉体工业 2018 No.52.凹凸棒石粘土的改性处理所以，如何发挥凹凸棒石粘土的性能优势，利用天然的资源为我们创造更多的价值，一直是研究者努力探索的方向。
通过研究总结发现，活化改性的方法可以除去天然凹凸棒石粘土的杂质，增加表面积，提高其吸附和离子交换性能，使凹凸棒土广泛地应用于吸附、脱色、胶体泥浆、催化剂及载体等领域。
[3]2.1 预处理凹凸棒石粘土原矿石均含有大量的杂质，如蒙脱石、伊利石和碳酸盐等，杂质的存在影响凹凸棒石的使用性能，需要经过提纯处理才能作为高档次的吸附材料被使用。
表面改性凹凸棒土在丝网油墨中的应用
１ ３ 凹 凸棒 土 的 纯 化 ． 配 制 含 有 分 散 剂 （ 量 为 凹 凸 棒 土 质 量 的 用
０ １ ～３ ） 去离 子 水 均 相 溶 液 ， 一 定 温 度 、 ． 的 在
剪 切 力 的 作 用 下 将 凹 凸 棒 土 加 入 水 溶 液 中 形 成 悬 浮 液 ， 悬 浮 液 超 声 波 振 荡 ， 凹 凸 棒 土 充 分 水 化 对 使 分散 ， 经 重 力 沉 降 ， 上层 悬 浊 液 过 滤 干燥 ， 再 取 即
醇 作 为 溶 剂 将 改 性 剂 溶 解 稀 释 ， 性 剂 用 量 为 凹 改 凸 棒 土 质 量 的 １ ， 喷 雾 形 式 加 入 高 速 搅 拌 机 以
收 稿 日期 ： Ｏ Ｏ— ８—２ ； 改稿 收 到 日期 ： Ｏ １— １ ６ ２１ Ｏ ５修 ２ ｌ ０ 一Ｏ 。
摘 要 ： 验 以 硅 烷 和 钛 酸 酯 偶 联 剂 ， 经 超 声 波 纯 化 处 理 的 凹 凸 棒 土 进 行 表 面 改 性 ， 用 Ｆ —Ｒ、 Ｅ 、 Ｅ 实 对 采 Ｔ Ｉ Ｓ Ｍ Ｔ Ｍ 等 方 法 对 凹 凸棒 土 的改 性 效 果 、 散 状 态 以及 在 丝 网 油 墨 中 的 应 用 性 能 进 行 了 研 究 。结 果 表 明 ， 硅 烷 和 钛 分 经 酸 酯 偶 联 剂 表 面改 性 的 凹 凸 棒 土 在 丝 网 油 墨 中 能 以针 状 棒 晶 形 态 均 匀 分 散 ， 种 偶 联 剂 改 性 处 理 后 的 凹 土 两 和 纯 化 凹 土 填 充 油 墨 的性 能较 改 性 前 细 度 降 低 了 ３ ～５ 、 色 力 增 加 了 ２ ～ ７ 、 动 度 增 加 了 ８ ～ ６ ５ 着 流 ｌ ， 度 降 低 了 ７ ５ ～ １ ， 墨 综 合 性 能 得 到 了提 高 ， 替 代 碳 酸 钙 作 为 油 墨 的 优 质 填 料 。 ６ 黏 ． ９ 油 可
凹凸棒土改性的研究进展
凹凸棒土改性的研究进展摘要：本文介绍了凹凸棒土的特性，国内外对其改性的方法，分析了凹凸棒土的应用前景。
关键词:凹凸棒土，改性，进展一．前言凹凸棒石又称坡缕石, 是具有独特层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物[1] , 浅白色, 在矿物学上隶属于海泡石族, 具有较大的比表面积和较强的吸附性能。
我国江苏、安徽、山东、辽宁等地发现和探明许多的凹凸棒石矿点, 其中江苏盱眙矿点产量居首位, 储量高达2. 72×108 t, 占全球凹凸棒石总储量的近50 %。
凹凸棒土其广泛的应用价值使其在粘土矿物学、材料科学、物理化学、土壤科学、环境工程中受到广泛重视。
美国早在20 世纪40 年代就已经开采应用凹凸棒土[2 ] 。
我国对凹凸棒土的研究起步较晚,与发达国家相比还有很大的差距,且资源利用率底,使用范围小,产品开发的多样化、系列化程度差。
目前,我国生产的粘土产品主要应用于无机化工、建材工业、农业食用油加工等较低端的领域,初级加工产品和低附加值产品比例较高,造成优质原料往往不能用于生产或无法大量生产高档产品。
我国凹凸棒土储量的绝对数和总资源量完全能满足近期工业生产的需求,与世界各国相比具有较明显的优势[3 ] 。
但是天然凹凸棒土杂质含量多,削弱了凹凸棒土原有的性能,使用时有一定的局限性,故改性成为国内外研究的课题。
二．凹凸棒土的改性研究凹凸棒土原矿石含有大量的杂质,如蒙脱石、伊利石和碳酸盐等,影响着凹凸土的使用性能,需要经过提纯和改性处理才能提高凹凸棒土的使用效果。
对凹凸棒土进行改性的目的在于改善粒子在聚合物中的分散性质,或者提高其多种性能。
酸改性是一种方法。
凹凸棒土的比表面积会随着酸含量的增加、改性时间的延长而增大。
如果酸浓度过大,凹凸棒土中八面体阳离子近乎于完全溶解,四面体结构失去支撑引起结构塌陷,会引起比表面积下降[4 ] 。
凹凸棒土改性为了满足不同的生产需求,应考虑实际成本等问题。
王红艳等[4-5 ]分别用硫酸、盐酸和硝酸对凹凸棒土进行改性处理。
凹凸棒土的表面改性与应用
层 链 状 过 渡 结 构 的 含 水 富 镁 硅 酸 水 ，见 凹凸棒石粘土 晶体结构 图 １ 。 盐 为 主 的 粘 土 矿 ， 在 矿 物 学 上
属 于 海 泡 石 族，其 化 学 式 为： Ｍｇ ５ （ Ｈ ２ ０） ４ ［ ｓ ｉ ４ ０ｌ ０ ］ ２ （ ０Ｈ） ２・ ４ Ｈ ２ Ｏ。
凹凸棒 土的表 面改性 与应 用
孙 镇镇 ／文
凹凸棒 土是 国民经济建设 中重要的填 充材料之一 ，其在轻工业 ，农业 ．建 材业 ，食 品等众 多行业 中得
到 广泛 应 用。凹凸棒 土制备成 纳米 级之 后，粒 子表 面积增 大 ，表 面能升 高 ，粒 子处于非稳 定状 态 ，易产生
粒子 “ 团聚”现 象，形成聚集体 ，难以分散 于其他介质 中，直接 应 用效果 不好 ，因此 为 了拓展 应 用，改善 它 与橡 塑基体的相容性和在基体 中的分散 性 ， 就 需要对 其进行表 面改性 。本文首 先介 绍 了凹凸棒土 的组成 、
结构 与分类 ，然后对 凹凸棒 土表 面改性技 术进 行 了简要 概括 ，最后对 凹凸棒土的应 用进行 了简述 。
凹 凸 棒 土， 又 名 坡 缕 石 的研 究起 步 比较晚 ， 且资源利用率 较低 ， 加工等 比较低 端的领域 ，初级加工产品 （ Ｐ ａ ｌ ｙ ｇ ｏ ｒ ｓ ｋ ｉ ｔ ｅ ） ，其矿 物几 乎 遍 及 世 界 使用 范围较小 ，产 品开 发的多样 化、系 和低 附加值产 品比例较 高 ，这造 成了优 各地 。早 在 ２ ０世纪 ４ ０年代 ，美 国就 已 列化 程度不够 。我 国生产 的凹凸棒 土产 质原料往往不 能用于生 产或无法 大量 生
开采应 用 凹凸棒 土 … 。我国对 凹凸棒 土 品主要 应用于轻化工 、建材 、农 业食 品 产高档产品的缺陷。
凹凸棒土有机改性的研究
０ 引 言
凹 凸 棒 土 是 一 种 富 含 镁 、 的 硅 酸 盐 矿 物 。 Ｂａｌｙ 首 铝 ｒｄｅ
维普资讯
第３ ７卷第 １ １期
２０ ０ ７年 １ 月 １
Байду номын сангаас
涂 料 工 业
ＰＡＩ ＮＴ ＆ ＣＯＡＴＩ ＮＧＳ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
Ｖ １ ３ Ｎｏ １ ｏ． ７ ．１
ＮＯ ． ０ Ｖ ２ ０７
凹 凸 棒 土 有 机 改 性 的 研 究
的十八 烷基 三甲基氯化铵以物理吸附的形式存在于 凹凸棒 土 的表面。离子 交换对 凹凸棒 土的 晶体 结构 、 成分 和有机
表 面 改 性 的 影 响很 小 。
关键词 ： 离子交换 ； 凹ｎ棒 土 ； 十八烷基 ｊ甲基氯 化钱 ； 有机改性
中 图 分 类 号 ：Ｑ６ ０ ４ Ｔ ３ ． 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ：２ ３— ３２ ２ ０ ） １ ０ ４ ０ ０ ５ ４ １ （０ ７ １ — ０ １— ３
（．Ｄｐ ｒ ｅｔｆＣ ｅ ｉ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ ＪａｇｕＰ ｌｅｈ ｉ Ｕ ｉ ｒ ｔ，Ｃ ａｇｈ ｕＪ ｎｓ １１４ ｈｎ ； １ ｅａｔ ｎ ｈｍ ｃ ｇｎｅｉ ， ｉｎ ｓ ｏｙ ｃｎｃ ｎ ｅ ｉ ｍ ｏ ａＥ ｎ ｔ ｖ ｓｙ ｈ ｎｚｏ ｉ ｇｕ ３ ６ ，Ｃ ｉａ ａ ２ ２ ｉ ｇｕＥ ｇｎｅｎ ｅｈ ｏ ｇ ｅ ａｃ ｅｔ ｔｐ ｌｉ ， ｕｉ ｉ ｇｕ２ １０ ， ｈｎ ； ．Ｊ ｎ ｓ ｎ ｉ ｒ ｇ Ｔｃｎｌ ｙＲ ｓ ｒ Ｃｎｅ ｏ ｔ ｕｇｔ Ｘ ｙ Ｊａ ｓ １７ ０ Ｃ ｉａ ａ ｅｉ ｏ ｅ ｈ ｒｆＡ ａ ｅ ｎ
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凹凸棒石改性方法及其应用现状
２００６年第１３卷第５期化工生产与技术ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ!!!!!!"!"!!!!!!"!"综述基金项目：教育部春晖计划项目（Ｚ２００４－１－６２０１４）收稿日期：２００６－０７－３１凹凸棒石（Ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ）又称坡缕石（Ｐａｌｙ－ｇｏｒｓｋｉｔｅ），是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，在矿物学上隶属于海泡石族。
其理想分子式为（Ｍｇ，Ａｌ，Ｆｅ）５Ｓｉ８Ｏ２０（ＨＯ）２（ＯＨ２）４４Ｈ２Ｏ，理论的化学成分质量分数为：ＳｉＯ２５６．９６％，（Ｍｇ，Ａｌ，Ｆｅ）Ｏ２３．８３％，Ｈ２Ｏ１９．２１％。
凹凸棒石特殊的纤维结构、不同寻常的胶体、吸附和脱色等性能，被广泛应用于化工、轻工、农业、纺织、建材、地质勘探、铸造、硅酸盐工业、原子能工业、环保及制药等领域，有“千土之王”、“万用之土”等美誉［１］。
我国自１９７６年在江苏六合小盘山首次发现凹凸棒石粘土矿之后，相继在全国１４个省区发现凹凸棒石粘土矿点，近年来在河北、山西和甘肃等地发现凹凸棒石粘土矿，尤其是在甘肃中、西部发现大型含碘凹凸棒石矿，是世界上首次发现的含碘种属，远景储量可能达到１Ｇｔ［２］。
据甘肃省地矿局的调查显示，仅甘肃省临泽县的凹凸棒石粘土资源储量就达到了目前世界上其他国家总和的１０倍左右，是我国除甘肃外其他地区总和的６倍左右；已探明凹凸棒石粘土矿储量完全能满足目前工业生产的需求，并且与世界各国相比也具有较明显的优势。
但是我国的凹凸棒石粘土矿开发研究时间不长，矿石品位低，选矿及加工方法简陋，产业普遍存在着结构单一、适用范围窄等不足，所以开发这种廉价的矿土资源，尤其是制备高质量的凹凸棒石产品具有广阔的市场前景［３］。
天然凹凸棒石粘土杂质含量较高，杂质的存在削弱凹凸棒石原有性能，比如影响其吸附性、胶体性和脱色性等，使用时有一定的局限性，无法达到良好的效果。
硬脂酸钠对凹凸棒土有机表面改性的研究
射（ Ｒ 、 Ｘ Ｄ） 傅立叶 变 红外光谱 （Ｔ 、 换 Ｆ ｍ）热分析 （ ＧＤ Ａ 、 Ｔ － Ｔ ）活化指数 实验 、 分散性实验等对所得 的凹凸棒土样品进行 了袁征。结果表明， 化锌和 氧
硬 脂酸钠 的合适用量 分别为： Ｚ Ｏ ｒ（Ｔ＝ １ ， ＣＩ ３ ＯＯ ）： Ａ ）３： ０ 当ｍ（ ｌ ５ＯＯ ） ｍ（Ｔ＜３： ０时， ｍ（ｎ ）： Ａ ）３： ０ ｍ（ ５ Ｎａ ｍ（Ｔ＝ ２ 。 ｅ ７ Ｃ Ｈ Ｃ７ Ｃ Ｎａ ： Ａ ） Ｈ３ ２ 随着硬 脂酸钠用
ｓｅｒｔ ｗｅｅａｃｒ ｉｅ ｓ ｍ（ｎ ｔａａｅ ｒ ｓｅ ａ ｄａ： Ｚ Ｏ）： Ａ ）３ ： ０ ｍ（ ７ ５ ＯＯ ）： Ａ ）３ ： ０ Ｗ ｈｎｍ（ ７ ５ＯＯＮａ （ Ｔ ＜３： ０ ｔｅｍａｓｆ ｃｉｎ ｔｎ ｍ（Ｔ １， Ｃｌ Ｃ Ｎａ Ⅲ（ Ｔ ＝ ２ ． ｅ Ｃｌ Ｃ Ｈ３ Ｈ３ ）： Ａ ） ２ ，ｈ ｓ ａｔ ｒ ｏ
第３ 卷第 ６ １ 期 ２ ０ 焦 １Ｂ ０８ １
非金 属 矿
Ｎｏ — ｅ ａ ｌｃ Ｍ ｉ ｅ ｎＭ ｔｌ ｎ ｓ ｉ
、０ － ｏ． ，Ｉ３ｌＮ ６
Ｎｏ ｅ ｂ ｒ ０ ຫໍສະໝຸດ ｖ ｍ ｅ ，２ ０８硬脂 酸钠对 凹凸棒土有机表面改性 的研究
姚 超 张国庆 吴凤芹 李为民 李效棠 刘建平
（ 江苏工业学院化工系， １ 常州 ２３ ６ ； 江苏省 凹土工程技术研究中心， １ １４ ２ 盱眙 ２ １０ ； 江苏南大紫金科技集 团有限公司， １７０ ３ 常州 ２３１） １０６
摘
要
本研究以硫酸锌 为原料 ， 在凹凸棒 土表 面包覆氧化锌 ， 用硬脂酸钠对凹凸棒 土 （Ｔ 进行有机表面改性。采用了 ｘ射线粉 末衍 然后 Ａ）
凹凸棒石改性方法及研究进展
当代化工研究Modern Chemical Research124科研开发2020・03凹凸棒石改片生万法及研究进展*李一京"谢鑫U2袁苗苗"柳芳芳"苏琼1.2王鸿灵仁庞少峰1,2王彦斌山(1.西北民族大学化工学院甘肃7300302.甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室甘肃730030)摘耍：凹呂棒石具有广泛的工业应用价值，但是天然凹凸棒石含有大量杂质，吸附能力不高、吸附选择性差，因此需要进行改,性以提高凹凸棒石的性能.本文简述了凹凸棒石的表面改性技术.总结了现阶段对改性凹凸棒石的相关研究进展.关键词：凹凸棒石；表面改性；吸附剂中图分类号：TD985文献标识码：AModification Methods and Research Progress of AttapulgiteLi Yijing",Xie Xin1,2, Yuan Miaomiao1,2,Liu Fangfang1,2,Su Qiong12,Wang Hongling1,2,Pang Shaofeng12,Wang Yanbin1,2*(1.Northwest Minzu University,School of Chemical Engineering,Gansu,7300302.Key Laboratory for Utility of Environment-friendly Composite Materials and Biomass in Universities of Gansu Province,Gansu,730030)Abstract:Attapulgite has a wide range of industrial applications,but natural attapulgite contains a large amount of impurities,has low adsorption capacity,and p oor adsorption selectivity,and therefore needs to be modified to improve the performance of a ttapulgite.This paper briefly describes the surface modification technology of a ttapulgite.The research progress of m odified attapulgite at this stage is summarized.Key words x attapulgites modification^adsorbent1.引言表1HC1浓度对凹凸棒石的影响凹凸棒石是_种常见的黏土矿物，常被广泛应用于环境—胚五—凹凸棒石的变化友好型吸附剂。
硅烷偶联剂对凹凸棒土的化学改性
硅烷偶联剂对凹凸棒土的化学改性近年来，硅烷偶联剂作为一种能够分散和调控纳米纤维的新型有机试剂，在多种应用领域得到了广泛的应用，尤其是在化学改性领域有着卓越的表现。
其中一种应用就是硅烷偶联剂可以用来改性凹凸棒土，以改善其物理和化学性能。
凹凸棒土是一种常见的粘土矿物，它是由粗粒和纳米纤维组成的高分子聚合物复合物，具有良好的粘滞性和延展性。
它拥有优良的透气性和保湿性，可以用于提高涂料、油漆和玻璃纤维增强等材料的强度和柔韧性。
此外，由于凹凸棒土具有较大的比表面积和粘结力，因此它也可以用于制造精密的微纳米复合材料。
硅烷偶联剂经过特殊加工后，可用于对凹凸棒土进行化学改性，包括表面改性、细胞凝胶化和聚合改性等。
表面改性可以改善凹凸棒土的流变性能，使其表面和粒间相互粘附力更强。
细胞凝胶化是一种结构改性手段，其目的是将凹凸棒土中的细胞构造转变为凝胶状物质，以改善其粘合力特性。
聚合改性是将凹凸棒土粉体与聚合物基材结合，通过形成聚合物膜来改善其多孔性和表面粗糙度，进而提高其流变性能和分散性。
在化学改性的过程中，硅烷偶联剂有效地促进了凹凸棒土及其表面的变化，使其获得优良的性能和结构。
硅烷偶联剂的特殊功能使凹凸棒土具有良好的防潮性、耐磨性和阻燃性，可以更有效地帮助人们实现精细结构和多孔性，从而有效地提高其用途。
综上所述，硅烷偶联剂是一种新型有机试剂，可以有效改性凹凸棒土，改善其流变性能、耐磨性、耐热性和抗潮性等性能，进而提高其使用价值。
为了充分利用硅烷偶联剂的改性优势，人们需要不断研究和探索改性工艺中配置试剂的最佳比例，以及不同参数的最佳组合，以获得最佳的硅烷偶联效果。
总之，硅烷偶联剂可以有效改善凹凸棒土的物理和化学性能，从而提高其工程应用的实用价值，值得进一步深入研究和应用。
凹凸棒土的有机改性及其应用的开题报告
凹凸棒土的有机改性及其应用的开题报告
一、选题背景
凹凸棒土是一种优质的土壤资源，具有良好的水分保持能力、透气性和肥力，被广泛用于农业种植和园林绿化等领域。
但是，由于其粘性较强、结构致密等特性，难
以发挥其最大的潜力，因此有机改性成为提高凹凸棒土性能及其应用的重要途径之一。
本文旨在探究凹凸棒土的有机改性及其应用现状，并设计一种有效的有机改性方法，
提高凹凸棒土的综合利用价值。
二、研究目的
1. 系统调研凹凸棒土的特点、问题及其改性方法，分析不同改性方法对凹凸棒土性质的影响；
2. 设计一种有效的有机改性方法，对凹凸棒土进行改性；
3. 评估改性后的凹凸棒土性能，包括水分保持能力、渗透性、肥力等；
4. 研究改性后的凹凸棒土在农林园林等领域的应用。
三、研究内容
1. 调研凹凸棒土的特点及其问题；
2. 分析不同有机改性方法的优缺点；
3. 设计一种有效的有机改性方法，并进行实验；
4. 对改性后的凹凸棒土进行性质分析，包括水分保持能力、渗透性、肥力等；
5. 研究改性后的凹凸棒土在农林园林等领域的应用。
四、研究方法
1. 文献综述法：对凹凸棒土的特点和改性方法进行系统梳理和总结；
2. 实验法：选取适合的改性方法，对凹凸棒土进行改性实验，并对改性后的凹凸棒土进行性质分析；
3. 统计学方法：对实验结果进行统计和分析。
五、研究预期结果
1. 探索一种有效的凹凸棒土有机改性方法；
2. 评估有机改性对凹凸棒土性能的影响，包括水分保持能力、渗透性、肥力等；
3. 研究改性后的凹凸棒土在农林园林等领域的应用效果；
4. 提高凹凸棒土的综合利用价值。
凹凸棒石的表面改性和吸附重金属离子性能研究
凹凸棒石的表面改性和吸附重金属离子性能研究凹凸棒石是一种天然矿物材料，其具有坚硬、耐磨、酸碱稳定等优点，被广泛应用于水处理、废水处理、环境修复等领域。
然而，凹凸棒石表面的化学性质和孔隙结构限制了其在吸附重金属离子方面的应用。
为了提高凹凸棒石的吸附性能，对其进行表面改性是一种有效的方法。
表面改性是通过在凹凸棒石表面引入其他物质或改变其结构，以增强其吸附性能。
一种常见的表面改性方法是利用阳离子交换。
阳离子交换是指在固体表面上引入具有较强亲合力的阳离子，以吸附重金属离子。
例如，将凹凸棒石与二价和三价阳离子溶液接触，可以使阳离子与凹凸棒石表面的负电荷进行交换，从而增加凹凸棒石表面对重金属离子的吸附能力。
另一种常见的表面改性方法是利用有机改性剂。
有机改性剂通常具有亲水基团和亲金属基团，可以与凹凸棒石表面发生化学反应或形成配位键，从而增强吸附性能。
例如，利用十六烷基三甲基溴化铵等有机改性剂改性凹凸棒石表面，可以使其表面疏水性降低，增加重金属离子的吸附量。
除了表面改性，调控凹凸棒石的孔隙结构也是提高其吸附性能的重要手段。
凹凸棒石的孔隙结构可分为微孔和介孔。
微孔对中小分子的吸附具有较好的效果，而介孔可以增加吸附剂与被吸附物质之间的接触面积，提高吸附效率。
因此，通过控制凹凸棒石的烧结温度、孔隙生成剂的添加量等方法，可以调控凹凸棒石的孔隙结构，以适应不同重金属离子的吸附需求。
凹凸棒石的表面改性和吸附重金属离子性能的研究已经取得了一定的成果。
许多学者通过实验和理论模拟等方法，探索了不同表面改性剂对凹凸棒石吸附性能的影响。
例如，研究发现，改性剂的疏水性越低，其对于重金属离子的吸附能力越强。
同时，改性剂的碱洗程度和改性剂与凹凸棒石之间的质量比例等因素也会影响吸附性能。
此外，一些研究还探索了凹凸棒石在混合型床层反应器中的应用。
混合型床层反应器是一种将催化剂和吸附剂结合在一起的技术，可以在同一反应器中实现吸附和催化反应。
通过将凹凸棒石与金属催化剂共同固定在载体上，可以实现同时对有害物质进行吸附和降解的效果。
凹凸棒土表面改性的研究毕业设计
前言无机粘土矿物在自然界储量丰富，有着复杂、可控、可有效改造的结构特征和相应的物化特性，具有环境修复，环境净化和环境替代等功能，作为吸附剂在废水处理中有着独特的作用。
目前这类吸附剂尚处于试验研究阶段，人们研究的粘土矿物类吸附剂主要有膨润土、沸石、硅藻土、高岭土、凹凸棒土等。
其中，凹凸棒土是一种多孔型链层状含水富镁铝硅酸盐类矿物，主要的化学成分是SiO2。
凹凸棒土轻质多孔，比表面积大，是热、电、声的不良导体，熔点及化学稳定性高，通常其颗粒表面带有电荷，因此可用于吸附各种金属离子、有机化合物及高分子聚合物等；另一方面，凹凸棒土资源丰富，价格便宜，使得它有可能成为一种高效廉价的吸附剂。
然而，天然凹凸棒土矿物原料的吸附性能较差，不能有效去除印染废水中的染料，因此，需要通过改性来进一步提高它的染料吸附性能。
壳聚糖是一种阳离子型的生物吸附剂，来源于甲壳素脱乙酰基后的产物。
由于表面具有大量的氨基和羟基，它对阴离子型污染物具有很好的吸附能力，但成本较高，机械性能差，在强酸强碱溶液中会被溶解掉，不利于在实际中应用。
凹凸棒土是具有一维结构的层链状的铝镁硅酸盐，在我国储量丰富，容易开采，并且比蒙脱土和其他矿物更廉价，但是实际应用中它主要是用作饲料和肥料。
由于凹凸棒土具有较大的比表面积和较强的阳离子交换能力，它也可以用来吸附去除水中的重金属和有机污染物。
不过由于四面体结构中存在同型替换，凹凸棒土表面带有永久负电荷，对带负电荷的或中性的污染物的吸附效果不理想。
因此把壳聚糖负载到凹凸棒土表面上，既能减少壳聚糖的用量，降低成本，又能提高壳聚糖的机械性能和凹凸棒土的吸附能力，使吸附剂具有潜在的应用价值。
前言 (1)目录 (2)摘要 (3)Abstract (4)第一章绪论 (6)1.1 染料与染料废水处理技术 (6)1.2 吸附剂研究进展 (8)1.3 改性凹凸棒土在水处理中的应用与研究 (10)1.3.1 凹凸棒土概述 (10)1.3.2凹凸棒土的吸附性能 (11)1.3.3凹凸棒土的改性方法 (11)1.3.4改性凹凸棒土吸附去除水中的污染物的研究现状 (13)1.4 立题意义与主要研究内容 (13)第二章盐酸纯化凹凸棒土的研究 (14)2.1 实验仪器与药品 (14)2.2 主要试剂 (14)2.3试验方法 (15)2.3.1 储备液配制 (15)2.3.2 吸附剂的纯化 (15)2.3.3 纯化结果表征 (16)2.4 结果与讨论 (18)2.4.1 活性紫的最大吸收波长 (18)2.4.2活性紫标准曲线的绘制 (18)2.4.3吸附动力学实验 (19)2.4.4红外表征 (20)第三章壳聚糖对凹凸棒土改性研究 (23)3.1 实验材料与试剂 (23)3.2 实验仪器与设备 (23)3.3 实验方法 (23)3.3.1改性 (23)3.3.2表征 (24)3.4 结果与讨论 (24)第四章结论 (27)4.1 本文所取得成果 (27)4.2 创新点 (27)4.3展望 (28)参考文献 (29)致谢 (32)我国拥有大量优质、廉价、易开采的凹凸棒土资源，由于凹凸棒土具有很大的比表面积、较强的阳离子交换能力，并且表面带有剩余负电荷，故常常用它吸附去除水中的重金属和阳离子型污染物，但是凹凸棒土对阴离子型污染物的吸附效果较差，对重金属离子的吸附通常是无选择性的，会受到水中阳离子的干扰，而且天然凹凸棒土里存在一些杂质。
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２１ 年 第５ ０１ 期
第 ３ 卷 总第 ２ ７ ８ １ 期
广 东 化 工
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凹凸棒 土 的有机表面 改性
（ 苏食 品职 业技 术 学院 生物 与化 学工 程 学院 ，江 苏 淮 安 ２ ３ ０ ） 江 ２０ ５
［ 摘 要】 以硅烷偶联剂 Ｋ － ０ Ｈ ５ 和钛酸醣偶联剂 Ｎ Ｚ３ １ ７ Ｄ 一１ 为改性剂，对凹凸 棒土（ 以下称为凹土） 进行表面改性 ， 通过差热分析、扫描 电 镜、
ｉ ｄ ｘ ｓ ｏ ｔ ａ ｏｈ ｔ ｅｃ ｎ ａ ｔ ｎ ｌ ｎ ｃｉ ａ ｉｎ ｉ ｄ ｘ ｏ ａｔ ｐ ｌｉｅｉ ｃ ｅ ｓ ｆｅ ｏ ｐ ｉ ｇ ａ ｅ ｔ ｒ ａｍｅ ｔ Ｔｈ ｐｉ ｒ ｗｔ ｆｃ ｎ ａ ｔ ｎ ｌ ｆ ｈ ｔ ｐ ｌ ｉ ｎ ｅ ｈ ｗ ｈ ｔ ｔ ｏ ｔ ｃ ｇ ｅａ ｄａ ｔ ｔｏ ｅ ｆ ｔａ ｕ ｇｔ ｒ ａ ｅａ ｒ ｕ ｌ ｇ ｎ ｅ ｔ ｎ ． ｅｒ ｄ ｇ ｏ ｈ ｏ ｏ ｔ ｃ ｇ ｅｏ ｔ ｅ ａｔ ｕ ｇ ｔ ｂ ｈ ａ ｖ ｎ ｎ ｔ ｃ ｎ ｔ ａ ａ ａ ｅ ｍｏ ｉ ｅ ｙ ｓｌｎ ｄ ｃ ｔ ｓｔ ａ ｉ ｎ ｏ ｐ ｉ ｇａ ｅ ｔ ｒｏ ｍｓｂ ｔ ｒｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｏ ｐ ｉｇ ａ ｅ ｔ ｄ ｆ ｄ ｂ ｉ ｅｉ ｉａｅ ｈ ｔ ｌ ｅｃ ｕ ｌ ｇ ｎ ｆ ｒ ｅｔ ｎ ｔ ａ ａ ｅｃ ｕ ｌｎ ｇ ｎ ｉ ａ ｎ ｓａ ｎ ｐｅ ｅ ｈ ｔ Ｋｅ ｗｏ ｄｓ ｔａ ｕ ｇｔ ； ｃ ｕ ｌ ｇ ａ ｅ ｔ ｓ ｒａ ｅｍｏ ｉ ｃ ｔ ｎ ｙ ｒ ：ａｔ ｐ ｌｉｅ ｏ ｐ ｉ ｇ ｎ ； ｕ ｆ ｃ ｄ ｆ ａｉ ｎ ｉ ｏ
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硅烷偶联剂 的包裹层 ， 的呈棒 晶束存在 ， 明表面改性 后仍 有 说 有 聚集体存在 。
一 一
（） ａ凹土 的 Ｓ Ｍ Ｅ （）１１ 仪器 与材 料 ．
日本Ｐ Ｉ ＩＳＥ ４ ０ Ｔ Ｈ Ｌ Ｐ Ｍ ０ Ｓ 型透射 电子显微镜 ；英 国剑桥 公 司Ｓ２ ０１型扫描 电子显微镜 ；美 国２ ０ Ｓ －２ ６ 型热分析 一５ —１ １ ０ ０ ＤＴ ９ ０ 仪 ；Ｇ １ 型高速混 合机 ，北京 塑料机械 厂 ，ＪＣ ２ Ｈ一０ Ｊ 一型润 湿角 测 量仪 。 凹凸棒 土原土 ，３ ５ ２ 目，盱 眙欧伯特 凹凸棒土 有限公 司 ； 硅 烷偶 联 剂 ，Ｋ ５ ０ Ｈ一７ ，南京 曙 光化 工厂 ；钛 酸 酯偶 联剂 ， ＮＤ 一１ ，南京曙光化工厂 ；其他所 用试剂均为 市售化 学纯或 Ｚ ３ １ 分析纯 。
凹土是一种层链状结构 的含 水富镁铝 硅酸盐粘土矿物 。 由 于 凹土 的纤维状 晶体结构及 其纤维网络构架和高 比表面 ， 且具 有无毒、无 味、无刺激性、化学稳定 、易干燥、硬度低等优点 ， 因此 凹土具备填充性能 ， 可作为高 分子 材料 的填 充剂 。 但当 凹 土被制备成超细粉体之后 ， 生了表面效应 ， 产 粒子表面积增大 ， 表 面能升高 ，粒子处于非稳定状态 ，易 产生粒子 “ 团聚”现象 Ｊ 同时凹土表面具 有许多烃基 ，表面是亲水疏 油性 ，易形成 聚集体 ，分散性能差 ， 以分散于 其他介质 中， 接应用效果 难 直 不好 。 降低粉体颗粒 间的团聚 ， 提高粉体在 聚合物 中的分散性 和 相容 性 ，改善加工时 的熔 融流 动性 ，并最 终增进填 料高分 Ｊ 子材料 的物理性质 ， 满足现代新材料 、 新工艺 和新技术 发展的 需 要 ，需对 凹土进行表面改性处理 。
李隽
透视 电镜等 分 析方 法考 察 了 凹土 的热力 学 性能 以及 凹土 改性 前 后 晶体形 貌 、成 分、 晶体 结构 的 变化 ；界 面接 触 角和活 化 指数 分析 结果 表 明经改 性凹土的界面接触角和活化指数均较未改性凹土有所增加，其中，硅烷偶联剂改性凹土的界面接触角和活化指数增加幅度较大。 ［ 词 】 凸棒 土 ；偶 联 剂 ；表面 改性 ；添化指 数 关键 凹 【 分 类号］Ｑ 中国 Ｔ 【 标识 码 】 文献 Ａ 【 文章 编号 ］０ ７１６ （０ ０—１３０ １０—８５２ １）５ ３ －２ １ ０