科研实训的报告.docVIP

科研训练报告 题 目：高岭土/二甲基亚砜插层复合物的制备及表征 学生姓名： 学生学号： 学 院：化工学院 班 级：非金属 指导教师：张印民 2015年 1 月 摘要：高岭土是一种非金属矿产，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩。因江西省景德镇高岭村而得名。质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。高岭土用途十分广泛，主要用于造纸、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。 纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能；具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性等理化性质。因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。有报道称，日本还有将高岭土用于代替钢铁制造切削刀具、车床钻头和内燃机外壳等方面应用。特别是最近几年，现代科学技术飞速发展，使得高岭土的应用领域更加广泛，一些高新技术领域开始大量运用高岭土作为新材料，甚至原子反应堆、航天飞机和宇宙飞船的耐高温瓷器部件，也用高岭土制成。土总产量约为4000万吨(该数据属于简单的国与国产量的相加，其中没有统计原矿的贸易量，包含较多的重复计算)，其中精制土约为2350万吨。造纸工业是精制高岭土最大的消费部门，约占高岭土总消费量的60%。据加拿大Temanex咨询公司提供的数据，2000年全球纸和纸板总产量约为31900万吨，全球造纸涂料用高岭土总用量为约1360万吨。在造纸工业的应用十分广泛。主要有两个领域，一个是在造纸(或称抄纸)过程中使用的填料，另一个是在表面涂布过程中使用的颜料。对于一般文化纸，填料量占纸重量的10-20%。对于涂布纸和纸板(主要包括轻量涂布纸、铜版纸和涂布纸板)，除了需要填料外，还需要颜料，填、颜料用的高岭土所占比重为纸重的20-35%。高岭土应用于造纸，能够给予纸张良好的覆盖性能和良好的涂布光泽性能，还能增加纸张的白度、不透明度，光滑度及印刷适性，极大改善纸张的质量20世纪80年代开始，新的技术革命在世界范围内兴起，其标志是微型电子计算机、新能源、新材料(特别是纳米材料)、遗传工程、光导技术、激光技术、纳米技术、海洋工程和宇航工程等新技术的广泛开发利用，新材料是新技术革命的核心之，又是其它新技术的基础。新材料中除金属材料外，几乎都多少与非金属矿有关。在未来世界中非金属材料将占有极为重要的地位，现代科学技术和社会文明对非金属材料的大量需要远比人类在以往漫长历史中的任何一个时期都更为迫切Ⅲ。近年来，非金属材料的开发应用已扩展渗透到国民经济的各个领域，发展十分迅速，其产值快速增长，已超过金属材料，在经济发展中占有越来越萤要的地位。 高岭土作为一种重要的非金属矿产，因具有良好的可塑性、高白度、易分散性、高粘结性和优良的电绝缘性等，广泛应用于陶瓷、电子、造纸、橡胶、塑料、搪瓷、石油化工、涂料和油墨等行业。另外，高岭土还具有抗酸溶性、低的阳离子交换性和较高的耐火度等理化性能，在光学玻璃、玻璃纤维、化纤、砂轮、建筑材料、化肥、农药杀虫剂载体及耐火材料等行业得到应用。近年来，高岭土在新材料中的应用也得到深入研究，如用于制各高岭石有机插层纳米材料、赛隆材 料、地聚物材料、层柱分子筛眩-31等。整体来看，对高岭土的加工与应用研究，尤其在新材料方面的应用研究水平与国外相比存在着较大差距，这与我国的高岭土产出大国地位极不相称。其中，高岭石有机插层纳米材料的研究在我国始于1992年，只有短短十几年的时间，而较多的研究则集中于2000年以后。高岭石插层纳米材料的制备及其应用研究是提高高岭土产品档次的重要途径，可以大幅度提高产品的附加值。因此，对高岭土插层复合材料的研究工作有着十分重要的现实意义和理论意义。 高岭土(kaolin)是高岭石族矿物为主要成分并达到有用含量的一种岩石，可以是土状或石状。高岭土矿床分为五种，即热液蚀变型、风化残积型、风化淋积型、河湖海湾沉积型和含煤建造沉积型。这些类型在我国均有分布H1。我国非煤建造高岭土资源储量居世界第五位，至2000年底，已探明储量约为14．68亿t。含煤建造沉积型高岭土是我国独具特色的资源，探明远景储量及推算储量为180．5亿t储量居世界首位。 三、高岭石的物化性能 高岭石为白色，因含杂质可染成其他不同颜色。高岭石在电镜下呈假六方板状、半自形鳞片状或它形片状晶体，集合体常为片状、蠕虫状、鳞片状、书册状及放射状等，粒度一般为0．2～5 Il m。高岭石粘土具有可塑性、烧结性