有机柱撑蒙脱石的研究与进展

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1、有机柱撑蒙脱石的研究与进展存档日期：存档编号北京化工大学研究生课程论文课程名称：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿课程代号：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿任课教师：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿完成日期：＿＿＿＿年＿＿＿月＿＿＿日专业：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿学号：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿成绩：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿摘要粘土矿物的柱撑反应是制备孔材料、有机——无机纳米复合层状材料的有效方法之一。蒙脱石由于其典型的2:l型层状结构和大的层间可交换阳离子容量(CEC)令其在粘土柱撑实验研究中占到了主导地位。蒙脱石有机柱撑反应对于探测

2、蒙脱石内部微结构特征、了解柱撑产物体系中有机物与矿物的作用机制和有机物在层间域内的性质、构型研究都具有重要意义。蒙脱石有机柱撑产物不仅具有粘土矿物特有的吸附性、分散性、流变性、多孔性和表面酸性,还具有有机化合物的多变功能基团和反应活性,作为新型矿物材料,在催化剂、功能载体、吸附剂、填料和纳米复合层状材料等方面均具有广阔的应用前景，有机柱撑离子的选择目前最多的是具有一定链长的季铵盐类阳离子表面活性剂,本文主要研究以季铵盐类阳离子表面活性剂为柱撑剂,对蒙脱石进行有机柱撑。关键词：有机柱撑；蒙脱石；阳离子表面活性剂AbstractPillaringreaet

3、ionhasbeenwellknownasoneofthesignificantmethodstopreparporousmaterialsandinorganie一organienanocomposites.Montmorilloniteisamajorhostmineralforthepillaringreaetionbeeauseofits2:1sandwich-likestructureandtheexchangeableeationsbetweenthelayers.OrgalilepillaringReactionhasanimportan

4、tsignificationforresearehingthemonimorillonitemierostructureandunderstandingthereactionmechanismbetweennaturalorganicmattersandminerals.Organicpillaredmontmorillonitepossessesnotonlytheuniqueadsorptivity,dispersivity,porosity,rheologiealbehavlorandsurfaceacidityoftheclaymineralb

5、utalsothemultivariatefunetionalgroupsandthereaetivityoftheorganiccompound.Asanewtypeofmineralmaterials,ithasextensivepotentialapplieationincatalysts,functionalsupporter,adsothents,fillerandlayeredsilieatenanoeomposites.Thechoiceoforganicpillaredionatpresentmostisacertainchainofq

6、uaternaryammoniumsaltcationicsurfactant.Inthispaper,pillaredmontmorillonitewerestudiedbypillaringquaternaryammoniumsaltcationicsurfactantintoit.Keywords:Organicpillared;Montmorillonite;Cationicsurfactant前言有机柱撑粘土(OrganicPillaredInterlayerClays,OPILCs)是有机分子(离子)通过离子交换方式或直接进入粘土矿物层间并

7、使粘土矿物层间域微环境改变的一类有机——无机复合材料。经过有机柱撑处理的层状硅酸盐粘土矿物因性能优异，近年来越来越引起人们的关注。研究表明,有机物质进入层间后能够改变蒙脱石层间域微环境的空间尺寸、孔隙大小、分布及表面物理化学性质,所获得的具有层柱状结构、憎水亲油性、膨胀性等性质的柱撑粘土材料在环境保护、传感器、塑料橡胶填料、制药、纳米级复合材料方面都有广泛的应用前景。1、有机柱撑粘土的起源及进展有机柱撑粘土的研究始于20世纪三四十年代。最初是在简单有机物复合粘土矿物中发现某些简单有机化学物质能够将纯蒙脱石中可交换无机阳离子替换出来,接着又发现一些极性有

8、机分子不通过离子交换即可进入粘土矿物层间。Lee等报导了四甲基胺交换的有机粘土能吸附苯、甲苯、