二次柱撑蒙脱石的制备及表征

专利名称：一种柱撑蒙脱石控释材料的制备方法及应用专利类型：发明专利
发明人：吴平霄,廖宗文,冯新
申请号：CN03126967.2
申请日：20030625
公开号：CN1470486A
公开日：
20040128
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种柱撑蒙脱石控释材料的制备方法，包括下述步骤：制备蒙脱石悬浮液；制备柱化剂；蒙脱石悬浮液与柱化剂之间插层反应；陈化；干燥；所述插层反应中，将配比为柱化剂∶蒙脱石＝0.5～1.5mmol∶1g的柱化剂和蒙脱石悬浮液混合后在60～80℃温度下搅拌0.5～1小时，然后将上述反应体系用超声波处理后，再置于微波场中继续反应。

前述控释材料可应用于控释肥料的生产。

本发明采用超声技术和微波技术诱导制备柱撑蒙脱石，缩短插层反应时间，提高柱撑效率，并可直接利用钙基蒙脱石，无需钠化，节约运行成本，因而所需投资少，无需特殊专用设备，有利于现有化肥厂的实施应用，运行成本低，经济效益好，市场前景比较广阔。

申请人：华南理工大学
地址：510640 广东省广州市天河区五山
国籍：CN
代理机构：广州粤高专利代理有限公司
代理人：杨晓松
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聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料的制备与表征的开题报告摘要：聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料是一种具有广泛应用前景的复合材料。

本文以聚乳酸为基础材料，通过溶液共混法制备聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料。

利用X射线衍射仪、热重分析仪、扫描电子显微镜等测试手段，对样品进行了表征。

结果显示，通过添加蒙脱石纳米粒子，复合材料的晶化度得到了提高，热稳定性和机械性能也有所改善。

本文的研究结果为聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料的进一步开发和应用提供了一定的基础。

关键词：聚乳酸；蒙脱石；纳米复合材料；制备；表征第一章绪论1.1 研究背景聚乳酸是一种可以生物降解的高分子材料，在医药、食品包装、生物材料等领域有着广泛的应用。

但聚乳酸具有易裂解、高温易变形、机械性能差等缺点，限制了其在工业生产和实际应用中的发展。

蒙脱石是一种属于硅酸盐族的矿物，具有大的比表面积和特殊的层状结构。

将蒙脱石与聚乳酸复合可以得到具有增强机械性能、提高热稳定性、增强耐久性和阻隔性能的聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料。

1.2 研究意义本研究旨在探究聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料的制备方法和性能表征，并对其应用前景进行预测。

这对推动聚乳酸的应用，促进生物降解材料的发展，具有重要的意义。

第二章研究内容与方法2.1 研究内容(1) 利用溶液共混法制备聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料。

(2) 对制备的样品进行物理性能测试，如晶化度、热稳定性、机械性能等。

2.2 研究方法(1) 利用溶液共混法制备聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料。

(2) 利用X射线衍射仪、热重分析仪、扫描电子显微镜等测试手段对样品进行表征。

第三章研究进展与成果3.1 制备方法研究采用溶液共混法制备聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料。

首先将聚乳酸和蒙脱石纳米粒子分别溶解在氯仿和正己烷混合物中，再将两种溶液混合均匀，并通过旋转蒸发法制备复合材料。

制备过程如图1所示。

图1 制备聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料的流程图3.2 材料性能表征利用X射线衍射仪对样品进行测试，得到的结果如图2所示。

具有规整孔道结构的蒙脱土柱撑杂化材料的制备及催化性
能研究的开题报告
本项目旨在制备具有规整孔道结构的蒙脱土柱撑杂化材料，并研究其催化性能。

蒙脱土具有较高的比表面积和离子交换能力，能有效地促进反应物的吸附和反应。

而柱撑杂化材料又能够增强催化剂的稳定性和选择性，具有广泛应用前景。

本项目的研究计划如下：
1.文献调研：
对蒙脱土和柱撑杂化材料的制备方法、催化性能等方面进行深入了解，为后续研究提供理论基础和实验参考。

2.制备蒙脱土柱撑杂化材料：
采用水热合成法制备孔道结构规整的蒙脱土柱撑杂化材料。

通过控制合成条件来调节材料的孔径大小和分布，最终得到具有优异催化性能的材料。

3.材料表征：
采用XRD、TEM、BET等手段对合成材料进行表征，分析材料的结构、孔径大小和分布等性质。

4.催化性能测试：
通过模型反应测试，探究所制备的蒙脱土柱撑杂化材料在化学催化反应中的催化性能。

优化反应条件，提高反应转化率和选择性。

预计本项目的实验周期为2年，项目经费约为30万元。

该研究对于提高催化材料的性能及其应用具有一定的科学意义和实用价值。

铁基柱撑蒙脱石的研究进展李鹏波【摘要】综述了铁基柱撑蒙脱石作为一种新型的多孔材料,在催化剂、催化剂载体制备以及环保材料研制等领域广阔的应用前景及近年来国内外在铁基柱撑蒙脱石的制备方法、性能表征方法以及应用等方面的研究进展,并对其未来研究方向及应用进行了讨论和展望.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】4页(P81-84)【关键词】铁基柱撑蒙脱石;多孔材料;催化剂【作者】李鹏波【作者单位】山东科技大学化学与环境工程学院【正文语种】中文20世纪70年代，Brindley［1］等以聚合羟基铝离子(Keggin)为柱撑剂，制备了铝基柱撑蒙脱石，晶面层间距为1．8 nm左右，并解决了有关柱撑蒙脱石热稳定性差的问题，标志着无机柱撑蒙脱石的开端。

无机柱撑蒙脱石具有比表面积较大、孔径可调、化学活性较强及热稳定性较高等优点，可广泛应用于催化剂、催化剂载体、分子筛、吸附剂、环保材料、离子交换剂、导电材料、储藏材料和纳米复合材料等多个领域。

研究者们开始利用各种羟基金属，如铁［2］、钛［3］、锆［4］和钒等对蒙脱石进行柱撑研究，并得到了较好的效果。

其中Yamanaka等将羟基铁离子柱撑到蒙脱石中，其晶面层间距可达到1．67 nm，比表面积达300 m2/g，并大大提高了其酸活化性能、吸附性能和耐热性能。

同时，由于氧化铁具有良好的催化性能及独特的磁学性能，类似分子筛的铁基柱撑蒙脱石有望在催化和环保行业取得广泛的应用。

铁基柱撑蒙脱石是利用蒙脱石的膨胀性、吸附性和层间阳离子的交换性，通过离子交换法将低聚或高聚羟基铁阳离子或其他含铁羟基聚合复合阳离子插入蒙脱石层间，将蒙脱石的层与层撑开，经过进一步的煅烧，脱去已插入层间的柱撑剂中的水分和羟基后，形成的铁氧化物将蒙脱石矿物层间撑开而得到的具有稳定结构的网孔状复合材料。

铁基柱撑蒙脱石复合材料的形成过程见图1。

1．1 单元素铁基柱撑蒙脱石铁基柱撑蒙脱石由羟基铁柱撑剂与钠基蒙脱石通过阳离子交换法制备而成。

蒙脱石层间化合物的制备、表征及其液相吸附特性研究蒙脱石层间化合物是一类有机无机杂化物，它们是重要的膜分离剂和表面活性剂用材料，具有优良的分离、结合和抗微生物的特性。

近年来，蒙脱石层间化合物的研究受到了越来越多的重视。

因此，本文的主要研究内容是蒙脱石层间化合物的制备、表征及其液相吸附特性。

蒙脱石层间化合物的制备是比较复杂的，一般有控制pH、逆流等方式来实现。

一般情况下，要想制备出蒙脱石层间化合物，首先要溶解蒙脱石。

然后，要通过溶解不同量的阴离子有机酸（例如：氨基酸、有机磷酸盐、乙酰胺等）来调节pH值，使其接近三点是oe点。

最后，在给定的条件下加入正离子有机物（某些有机阳离子化合物），如有机基磷酸酯、羟胺衍生物等，水解反应发生，蒙脱石层间化合物就被成功制备出来了。

蒙脱石层间化合物的表征包括了不同的分析方法，如X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、比表面积（BET）分析、热重分析（TGA）、紫外光谱（UV）分析等。

XRD能够用来检测蒙脱石层间化合物的晶化状态；SEM能够帮助确定蒙脱石层间化合物的凝胶形态；BET 能够帮助测定蒙脱石层间化合物的比表面积；TGA可以用来测定蒙脱石层间化合物的结构热稳定性；而UV分析可以帮助确定蒙脱石层间化合物的活性和稳定性。

同时，蒙脱石层间化合物还具有一定的液相吸附性能。

实验发现，当溶液形态的蒙脱石层间化合物与液体相接触时，蒙脱石层间化合物能够有效吸附液体中的有机物质。

此外，实验结果还表明，当pH值调整到蒙脱石层间化合物的最佳吸附效果的时候，蒙脱石层间化合物的吸附性能更加显著。

本文研究了蒙脱石层间化合物的制备、表征及其液相吸附特性。

通过研究发现，蒙脱石层间化合物具有优良的分离、结合和抗微生物的特性，而且具有一定的液相吸附性能，当调整到相应的pH值时，吸附效果更为显著。

总之，本文研究了蒙脱石层间化合物的制备、表征及其液相吸附性能，为未来深入了解蒙脱石层间化合物提供了重要参考。

铝基柱撑蒙脱石的制备与表征的开题报告
一、研究背景
蒙脱石是一种层状硅酸盐矿物，具有优良的吸附性能和化学稳定性，在各个领域得到了广泛应用，如土壤修复、废水处理等。

然而，蒙脱石
的层状结构在高温、强酸或强碱条件下容易发生结构破坏，限制了其在
一些极端情况下的应用。

因此，制备具有优异性能的蒙脱石复合材料成
为了当前的研究热点。

铝基柱撑蒙脱石是一种新型蒙脱石复合材料，其中铝基柱撑是指以
Al13为代表的多核聚合物，其拥有很高的比表面积和活性位点，可用于
修饰蒙脱石表面，提高其吸附性能和化学稳定性。

因此，铝基柱撑蒙脱
石具有极高的应用潜力，在环境污染治理、催化反应等领域得到了广泛
的研究和应用。

二、研究内容
本论文主要研究铝基柱撑蒙脱石的制备方法和表征性能。

1. 制备方法：考虑到不同制备条件对铝基柱撑蒙脱石的结构和性能
的影响，本文将尝试采用不同的合成方法，如水热法、共振法、溶胶-凝
胶法等，制备不同形貌和结构的铝基柱撑蒙脱石，并对其进行表征和比较。

2. 表征性能：本文将采用多种实验手段对铝基柱撑蒙脱石进行表征，包括XRD、SEM、FT-IR、TG等，从结构、形貌、吸附性能、化学稳定
性等多个方面进行评价和比较。

三、论文意义
本论文的研究结果可为铝基柱撑蒙脱石的制备和应用提供理论和实
践依据，为提高蒙脱石复合材料的吸附性能和化学稳定性提供新思路和
技术支持。

同时，对于优化铝基柱撑蒙脱石制备工艺、提高其吸附性能
和化学稳定性具有一定的指导和推广意义。