膨润土的短碳链季铵盐改性研究

２００７年第３期　中国非金属矿工业导刊　总第６ｌ期　

【试验研究】　

有机膨润土制备及结构变化探讨　

何雪寒，李春生，许凤林，刘清辉　

（浙江省地质矿产研究所，杭州　３１　０００７）　

摘要：以钙基蒙脱石为原料，经钠化后与十八烷基三甲基氯化铵进行离子交换反应，合成蒙脱石有机络合物。考察了反应　温度、反应时间、改『生剂用量、改性体系ｐＨ值等因素对有机土ｌ陛能的影响，并用Ｘ一射线衍射对样品的结构变化进行了表征。　关键词：有机膨润土；性能；蒙脱石；季铵盐　中图分类号：Ｐ６１９．２５５；ＴＢ３３２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７　９３８６（２００７）０３—００３９—０２　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｒｇａｎ０ｂｅｎｔ０ｎｉｔｅ　

Ｈｅ　Ｘｕｅｈａｎ，Ｌｉ　Ｃｈｕｎｓｈｅｎｇ，Ｘｕ　Ｆｅｎｇｌｉｎ，Ｌｉｕ　Ｑｉｎｇｈｕｉ　

（Ｚｈ￣ｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｇｅｏｌｏｇｙ＆Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３　１０００７）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ—ｏｒｇａｎｉｃ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ　ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｏｎ　ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｏｃｔａｄｅｃｙｌ　ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ　ａｎｄ　ｔｒｅａｔｅｄ　Ｃａ－ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ　ｗｉｔｈ　ｓｏｄｉｕｍ　ｃａｒｂｏｎａｔｅ．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｒｇａｎｏｂｅｎｔｏｎｉｔｅ　ｆｏｒ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ，ｍｏｄｉｆｅｒ　ｄｏｓａｇｅ　ａｎｄ　ｐＨ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒ　ｏｆ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ　ｗａｓ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ＸＲＤ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｏｒｇａｎｏｂｅｎｔｏｎｉｔｅ；ｐｅｒｆｏｍａｎｃｅ；ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ；ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ　ａｍｍｏｎｉｕｍ　ｓａｌｔ　

２０ｏ７年９月　第２２卷第５期　西安石油大学学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｘｉ　ａｎ　Ｓｈｉｙｏｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｓｅｐ．２００７　Ｖ０１．２２　Ｎｏ．５　

文章编号：１６７３—０６４Ｘ（２００７）０５—００６９—０５　

ＭＤ膜驱剂与烷基季铵盐复配改性黏土防膨性能研究　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｐａｎｓｉｏｎ　ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆｏｒｇａｎｉｃ　ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｏｆ　

ｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｆｉｌｍｉｎｇｆｌｏｏｄｉｎｇ　ａｇｅｎｔｗｉｔｈ　ａｌｋｙｌ　ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ　ａｍｍｏｎｉｕｍ　ｓａｌｔｓ　

韩翻珍，高芒来　

（中国石油大学（北京）化学科学与工程学院，北京１０２２４９）　

摘要：以一种二价季铵盐（ＭＤ膜驱剂）与四乙基溴化铵［（Ｅｔ）４ＮＢｒ］、十二烷基三甲基溴化铵　

（ＤＴＡＢ）、十六烷基三甲基溴化铵（ＣＴＡＢ）的复配溶液为改性剂，考察改性膨润土的膨胀性以及复　配体系中不同烷基季铵盐在改性膨润土层间的吸附量．对改性膨润土用ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、傅立　

叶红外（　ＩＲ）和热重（ＴＧ）分析表征．结果表明：与ＭＤ膜驱剂单独改性膨润土相比，不同复配体　

系进入膨润土层间，使得层间距降低，有较好的防膨作用．相同浓度时，膨润土对（Ｅｔ）４ＮＢｒ或ＭＤ　膜驱剂的摩尔吸附量低于ＤＴＡＢ或ＣＴＡＢ，且膨润土对ＭＤ膜驱剂与ＤＴＡＢ、ＣＴＡＢ复配溶液的吸　附量大于对ＭＤ膜驱剂单独改性的吸附量．　

关键词：膨润土；改性剂；ＭＤ膜驱剂；季铵盐；复配改性　中图分类号：ＴＥ３５７．４６　文献标识码：Ａ　

化学驱是三次采油提高采收率的主要方法，季　铵盐类化合物是提高采收率幅度较大、适用面较广、　具有发展潜力的一种化学驱油剂…１．分子沉积膜驱　

油（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｄｅｔｘ￣ｓｉｔｉｏｎ　Ｆｉｌｍｉｎｇ　Ｆｌｏｏｄｉｎｇ）技术是　ＭＤ膜驱剂分子在油藏体系的各种界面上通过静电　作用形成单层ＭＤ膜释放热量，从而提高原油采收　率的技术［２－３］．在实际应用中某一种季铵盐在各种　

第３期　２００７年６月　矿产综合利用　Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ　Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ＮＯ．３　ＪｌＩＩＩ．２００７　

新疆夏子街膨润土的柱撑化改性及吸附性能研究　

庞桂林，甄卫军，李志娟　

（新疆大学化学与化工学院。新疆乌鲁木齐８３００４６）　

摘要：以新疆夏子街钠基膨润土为原料，制备了无机柱撑膨润土和无机一有机柱撑膨润土，考察了溶剂及配比　等对柱撑膨润土的影响。无机柱撑膨润土的合成条件为［ＯＨ’］／［Ａ１¨］＝２．２，Ａ１“／５：＝１５ｍｍｏｌ／ｇ。膨润土应用　于城市污水的吸附研究结果表明：膨润土原矿对废水中ＣＯＤ去除率为３８．５％，无机柱撑膨润土在最优吸附条件下　

对废水中ＣＯＤ去除率达到９１．８５％，无机一有机柱撑膨润土在最优吸附条件下对废水中ＣＯＤ去除率达到９７．　

１２％。　关键词：膨润土；柱撑膨润土；ＣＯＤ去除率　中图分类号：Ｘ７０３　文献标识码：Ａ文章编号：１０００－６５３２（２００７）０３－０００７－０５　

新疆拥有世界罕见的特大型膨润土矿，资源十　

分丰富，如新疆夏子街膨润土矿，已探明的Ｃ＋Ｄ级　

储量达到４．３２亿ｔ，远景储量达到５０亿ｔ，但是该膨　

润土大多用作钻井泥浆土，深层次的利用还未得到　

开发。　

本文以新疆夏子街中低品位膨润土矿为原料，　

进行了柱撑改性研究，并将其应用于城市废水的处　

理，考察了无机柱撑膨润土和无机一有机柱撑膨润　

土的吸附性能。　

１　实验部分　

１．１主要试剂与仪器　

主要试剂：十六烷基三甲基氯化铵（Ｄ１６３１），　

ＡＲ级，天津市光复精细化工研究所；Ａ１Ｃ１，、ＮａＯＨ、　

Ａｇ：ｓＯ　等均为西安化学试剂厂分析纯试剂。　

仪器：日本ＭＡＣ公司Ｍ１８ＸＨＦ２２一ＳＲＡ型ｘ一　

射线衍射仪，ＦＴＳ一４０傅利叶红外光谱仪，ＸＫＳＹ—　

ＳＥ一３６原子吸收仪，ＨＨ一Ⅲ型ＣＯＤ测定仪，ＤＺＦ一　

６０２０真空干燥箱，ＬＩＭ一２Ａ离心机。　

１．２　Ｋｅｇｇｉｎ离子的制备　

６５８　橡胶工业　２００２年第４９卷　

超声波技术改性膨润土及其应用　

周　艳，陈勇军，贾德民　

（华南理工大学材料学院，广东广州５１０６４０）　

摘要：采用超声波技术对膨润土进行有机改性，研究不同的超声波工艺条件对改性结果的影响；将改性膨润土与　Ｎ１３Ｒ胶乳共沉制得纳米复合材料，并对其结构与性能进行探讨。试验结果袭明，６５０　Ｗ×３０　ｒａｉｎ超声波辐射条件是一　

个较好的工艺条件；制得的复合材料为插层型纳米复合材料，其物理性能较Ｎ１３Ｒ有所提高。　

关键词：超声波；膨润土；Ｎ１３Ｒ胶乳；有机改性　

中图分类号：ＴＯ３３０．３８　３；ＴＯ３３３．７　文献标识码：１３　文章编号：１０００—８９０Ｘ（２００２）ｌ１－０６５８—０４　

目前聚合物一膨润土纳米复合材料因其优良　

的性能正日益受到人们的重视。由于膨润土表面　

具有亲水性，将其与高分子材料直接复合时两相　

的界面相容性很差，无机粒子在有机相中的分散　

不理想，容易聚集成团，影响复合材料的性能。为　

了使纳米微粒能长期稳定地存在，有机一无机相间　

应具有较强的相互作用，这样才能较好地利用有　

机基质来阻止无机纳米微粒的团聚，因此有必要　

对膨润土表面进行有机改性处理。利用膨润土层　

间阳离子的可交换性以及片层的可膨润性，可将　

长碳链有机季铵盐置换到层问得到有机化膨润　

土。有机基团的引入使无机相和有机聚合物界面　

的粘合性能提高。　

超声波作为一种新的技术在化学反应中得到　

了越来越广泛的应用，对许多有机反应有明显的　

加速作用［　，　，并且具有时间短、效率高、耗能小　

等优点。本工作将超声波技术应用于长碳链季铵　

盐对膨润土的有机改性反应中，研究了不同工艺　

条件下的改性结果；同时将有机改性膨润土与　

ＮＢＲ胶乳共沉得到插层型纳米复合材料，并研究　

了其结构与性能的关系。　

１实验　

１．１原材料　

十六烷基三甲基氯化铵（以下简称Ｃ１６），活　

作者简介：周艳（１９７５一），女，湖北当阳人，华南理工大学在读