高岭石插层作用的研究

摘要

在系统收集并分析国内外有关高岭石插层作用资料的基础上,设计高岭石插层实验,分别使用醋酸钾、尿素和苯甲酰胺与高岭石进行插层作用,然后对其插层复合物进行测试分析和结果讨论,分析了插层作用中的影响因素,主要讨论了反应时间、反应温度、插层剂浓度对插层作用的影响。基于高岭石和插层复合物的结构,研究了高岭石的插层机理,并展望了高岭石插层的应用前景。本文取得主要成果与认识如下：
　　 (1)使用醋酸钾与高岭石进行反应,成功制备了高岭石/醋酸钾插层复合物,本实验主要是考虑插层时间、反应温度和插层剂浓度对高岭石的影响研究,并试探性的讨论了pH值对插层作用的影响,认为：对于高岭石插层的反应温度,本实验认为在60℃时,效果最佳;醋酸钾浓度越大,插层速率越快;反应时间一般取12h,时间过长反而会影响插层率,pH值的研究认为,pH=10时,插层最大。
　　 (2)尿素与高岭石的插层作用,分别使用直接研磨法和置换法两种方法制备插层复合物,使用研磨法插层最大为85％,而置换法最大插层率达94％,分析原因,认为水分子参与了插层作用,使高岭石和尿素更加充分的接触,反应条件更好,并对高岭石/尿素插层复合物稳定进行了分析,认为高岭石/尿素插层复合物结构不稳定,通过水洗和酸洗,会造成尿素从插层复合物的脱嵌。破坏高岭石插层复合物的结构。
　　 (3)苯甲酰胺与高岭石的插层作用,首先,使用DMSO分子与高岭石进行反应,制备高岭石/DMSO插层复合物作为前驱体,然后,使用苯甲酰胺分子置换层间的DMSO分子,制备高岭石/苯甲酰胺插层复合物,使用X衍射分析、热分析、红外光谱分析对其进行表征,结果表明：在没有二甲基亚砜作为前驱体的情况下,苯甲酰胺不能与高岭石直接进行反应;高岭石/苯甲酰胺插层复合物结构的稳定性好,是由于苯甲酰胺插层内羰基中的氧原子与高岭石层间表面上的铝硅酸盐形成氢键。