埃洛石纳米管的改性及应用研究

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1、DOI:10.14173/j.cnki.hnhg.2011.11.026第6期(上)秦嘉旭等:埃洛石纳米管的改性及应用研究·27·埃洛石纳米管的改性及应用研究秦嘉旭，赵斌伟，林雅逢，韩振南，马慧莹，熊文龙(郑州大学化工与能源学院，河南郑州450001)摘要:综述了埃洛石纳米管的改性方法，包括偶联剂改性、插层改性、表面包覆改性、自由基改性和表面活性剂改性，对于埃洛石纳米管的应用研究具有重要意义。并介绍了埃洛石纳米管在纳米复合材料、缓释、催化、模板等方面的应用研究。关键词:埃洛石纳米管;改性;应用中图分类号:TQ

2、127．2文献标识码:A文章编号:1003－3467(2011)11－0027－04ModificationandApplicationResearchofHalloysiteNanotubesQINJia－xu，ZHAOBin－wei，LINYa－feng，HANZhen－nanMAHui－ying，XIONGWen－long(SchoolofChemicalEngneeringandEnergy，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China)Abstract:TheM

3、odificationmethodssuchascouplingagentmodification，intercalationmodification，sur-facecoatingmodification，freeradicalmodification，surfacesurfactantmodification，aresummarized，ithasimportantsignificancefortheapplicationresearchofhalloysitenanotube．Theapplicatio

4、nresearchofhal-loysitenanotubesusedinnano－composite，sustainedrelease，catalysis，template，areintroduced．Keywords:halloysitenanotubes;modification;application1前言2埃洛石纳米管的改性埃洛石纳米管(HNTs)是一种结晶良好价格低HNTs受到尺寸效应、表面电子效应以及表面廉的天然纳米管，其分子式为Al2Si2O5(OH)4·羟基形成的氢键作用等影响，使得HNTs

5、在应用时nH2O(n=0或2)，常为多壁管状结构，由铝氧八面在基质中的分散效果不理想，易发生团聚现象，进而［1］体和硅氧四面体晶格错位卷曲而成。经分析，影响HNTs的应用效果。因此，在HNTs应用前常常HNTs含有两类羟基:位于HNTs外表面的较少的硅要对其进行改性处理。羟基和位于层间的较多的铝羟基。2．1偶联剂改性HNTs因其独特的纳米结构及管状特性，与碳硅烷偶联剂改性是常用的埃洛石改性方法，这纳米管相比其具有以下优点:①价格便宜，来源广种方法通常是利用硅烷偶联剂水解后的两亲性来实泛。HNTs是一种天然黏土

6、矿物，蕴藏丰富，分布广现对埃洛石的分散作用及界面作用加强的目的。［4］泛且开采较易;②具有很好的生物相容性。HNTsRooj等通过向埃洛石和天然橡胶(NR)的混［2］自然形成，无毒无害，生物相容性较好;③HNTs合物中加入偶联剂双—(三乙氧基硅丙基)四硫醚表面和层间含有活泼羟基，利于HNTs的改性以及(Si－69)改性埃洛石并制得NR/HNTs复合材料。［3］进一步应用。再加上本身具有较大的长径比和作者对NR/HNTs复合材料的机械性能和热稳定性比表面积、纳米尺度等特点，近年来HNTs已得到广进行分析，发现改

7、性埃洛石的加入对NR有明显的泛关注和研究。加强作用，其热稳定性也明显提高，加入10%的埃收稿日期:2011－05－21基金项目:郑州大学大学生创新性实验计划项目(2010CYSY080)作者简介:秦嘉旭(1990－)，男，本科，从事埃洛石纳米管应用研究工作，电话:13938224584。河南化工·28·HENANCHEMICALINDUSTRY2011年第28卷洛石可使NR的分解温度提高大约64℃。Zhao甲基蓝的速度有了较大的提高。这种改性为降解水［5］等将埃洛石与偶联剂KH－570分散到含有甲苯和空气中的

8、有机污染物提供了新的思路。Papoulis［14］的烧瓶中并用超声波处理1h;然后在磁力搅拌下加等通过溶胶凝胶法成功地将TiO2沉积到埃洛石热到80℃，维持作用10h，即可得到改性的埃洛石表面，这种HNTs/TiO2复合物在可见光(λ＞510m－HNTs。经热重分析(TG)结果计算可知，m－nm)及紫外线(λ＞290nm)照射下对NOx表现出较［6］［15］HNTs的官能锚定量为1．06mmol/g