二甲基亚砜插层复合材料研究.pdfVIP

助 材 料 2010年第4期(41)卷 煤系高岭~ ／-- 甲基亚砜插层复合材料研究 许红亮 ，王 萌 ，刘钦甫。，王海龙 ，张 锐 ，杨凯军 (1．郑州大学 材料科学与工程学院，河南 郑州 450001； 2．中国矿业大学 地球科学与测绘工程学院，北京 100083) 摘 要 ： 以煤 系高岭土 为主要 原料 、二 甲基 亚砜 2 实 验 (DMSO)为插层剂，制备 出煤 系高岭土 ／DMSO插层复 合材料 。利用 X射线衍射 、红外光谱和差示扫描量热一 2．1 实验原料 热重分析对插层复合物进行 了研 究。结果表 明，DM— 实验采用山西大同的煤系高岭土，机械粉碎至粒 SO分子成功地插入 了高岭石层 间，与高岭石的 内表面 度43肚m，干燥后备用。二 甲基亚砜 (DMSO)，分析 羟基形成新的氢键 ，并使 高岭石的层间距从 0．714nm 纯，天津市科密欧化学试剂有限公司。无水乙醇，分析 增 大至 1．121nm，脱 羟基 温度 由 541℃左右 降低 至 纯，烟台市双双化工有限公司。蒸馏水 ，等。 523℃。煤系高岭土 ／DMSO插层复合体 于 197℃左右 2．2 煤系高岭土／DMS()插层复合材料的制备 发生 DMS0 的脱嵌作用 。 将 DMSO和蒸馏水按 1O：1的体积 比配成混合 关键词： 煤系高岭土 ；二甲基亚砜 ；插层复合体 溶液 ，然后将适量煤系高岭土加入溶液 中，于 6O℃下 中图分类号 ： TB332；TD985 文献标识码：A 连续进行磁力搅拌 24h后 ，离心分离 。所得沉淀物用 文章编号：1001-9731(2010)04—0620—03 无水 乙醇洗涤 、离心分离 3次后，于 6O℃干燥 12h，得 到煤系高岭土 ／DMSO插层复合材料。 1 引 言 2．3 煤系高岭土 ／DMSO插层复合材料的结构表征 近年来 ，随着蒙脱土 ／有机插层复合材料的成功开 采用 x射线衍射仪 (XPERTPRO，Panalytical，荷 发和应用 ，研制高性能的高岭土 ／有机插层 复合材 兰)测试样品的X射线衍射 (XRD)图谱 ，衍射条件为 料逐步引起 了人们 的关注。与蒙脱土不 同，高岭土主 CuKa射线 ，管 电压为 40kV，管 电流为 40mA。采用 要 由具有 1：1型层状结构的高岭石组成，而高岭石 晶 Fourier变换红外光谱仪 (460型，Nicolet，美 国)测定 体的基本结构单元层之间由结合力较 强的氢键相连。 样品的红外 (IR)光谱，KBr压片，扫描范 围为 4000～ 因此，仅有醋酸钾[3]、二 甲基 哑砜 (DMSO)j】、尿 素_5] 400em_。。利用型差示扫描量热一热重 (DSC-TG，Lab— 等少量化合物可 以直接插入高岭石层 问。但是 ，人们 sys，SETARAM ，法国)仪进行热分析。 通过二次取代或置换 的方法 。 ]，扩大了插层剂 的选 3 结果与讨论 择范围，制备出了更多的高岭土／有机插层复合材料 。 作为一种新兴复合材料，高岭土 ／有机插层复合材料有 3．1 煤 系高岭土 ／DMSO插层复合材料的XRD研究 望在高分子材料 、催化剂、吸附剂 、固体电解质 、高性能 图 1是煤系高岭土插层前、后的XRD图谱 。可以 陶瓷和环境工程材料等领域得到广泛的应用 。 看到