碱性钙基膨润土的改性及表征课件.ppt

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1、碱性钙基膨润土的改性及表征背景：我国膨润土资源丰富，产区分布广泛，但性能优良的碱性膨润土相对不足。膨润土是以蒙脱土为主要成分，具有层状结构的黏土。传统的有机膨润土是通过阳离子或两性表面活性剂对膨润土进行改性而得到的有机插层膨润土，它具有疏水亲油的特性，在有机溶剂中有良好的分散性、加溶性和乳化性，广泛应用于油漆、油墨、高温润滑脂、化妆品及制备无机/有机复合材料等。具有阴离子交换功能的碱性钙基膨润土，层间的钙离子还保留一个可交换的氢氧根，使其成为一种特殊的阴离子型膨润土。膨润土及其改性产品是工业上应用广泛的层状材料，作

2、为吸水材料应用，用于常温下空气的干燥，具有可反复利用、吸湿量大、成本低等优点。意义：碱性钙基膨润土是近年来开发出的一种阴离子交换型膨润土，该膨润土层间带有活性OH-，为更多的有机物进入膨润土层间提供了可能，利用丰富的有机酸资源对碱性钙基膨润土进行有机改性，可以得到用途广泛的有机酸膨润土。碱性钙基膨润土土层间的氢氧根除了具有阴离子交换功能外，更易与水分子形成氢键。将其作为脱水材料，碱性钙基膨润土热稳定性好，吸附热小，与有机酸反应，制备出各种有机酸膨润土，大大拓宽了有机膨润土的应用范围。背景及意义膨润土在生活中的应用膨

3、润土防水毯膨润土猫砂论文的结构和主要内容第一部分引言第二部分实验部分第三部分结构表征第四部分实验结果与讨论第五部分结论致谢1引言我国膨润土资源丰富，产区分布广泛，但性能优良的碱性膨润土相对不足。膨润土是以蒙脱土为主要成分，具有层状结构的黏土，通过对其层间的阳离子进行交换可得到各种功能不同的改性膨润土。传统的有机膨润土是通过阳离子或两性表面活性剂对膨润土进行改性而得到的有机插层膨润土，它具有疏水亲油的特性，在有机溶剂中有良好的分散性、加溶性和乳化性，广泛应用于油漆、油墨、高温润滑脂、化妆品及制备无机/有机复合材料等。

4、具有阴离子交换功能的碱性钙基膨润土，层间的钙离子还保留一个可交换的氢氧根，使其成为一种特殊的阴离子型膨润土。膨润土及其改性产品是工业上应用广泛的层状材料，作为吸水材料应用，用于常温下空气的干燥，具有可反复利用、吸湿量大、成本低等优点。碱性钙基膨润土是近年来开发出的一种阴离子交换型膨润土，该膨润土层间带有活性OH-，为更多的有机物进入膨润土层间提供了可能，利用丰富的有机酸资源对碱性钙基膨润土进行有机改性，可以得到用途广泛的有机酸膨润土。碱性钙基膨润土土层间的氢氧根除了具有阴离子交换功能外，更易与水分子形成氢键。将其作

5、为脱水材料，并与木薯淀粉及活性白土脱水材料进行了比较。这种碱性膨润土可与苯甲酸等有机酸反应，制备出有机酸膨润土。2实验部分以盐酸为改性剂，改性剂中的H+与膨润土层间及晶体结构中的金属离子进行交换，使之成为以H+为主要交换离子的膨润土。HCl半干法制备活性白土可以解决H2SO4方法的缺点，盐酸分子质量较硫酸小，且不会与金属离子Ca2+、Al3+等产生沉淀，不会阻碍活化的进行，影响活性白土的离子交换能力。反应机理：(Bent)2-Ca+2HCl→2H-bent+CaCl2①(Bent)2-Mg+2HCl→2H-Bent

6、+MgCl2②(Bent)3-Fe+3HCl→3H-Bent+FeCl3③(Bent)3-Al+3HCl→3H-Bent+AlCl3④[Bent表示膨润土，H—bent表示活性白土，Bent-Ca-OH表示碱性钙基膨润土]2.1膨润土制备活性白土：盐酸半干法制备高性能活性白土膨润土经过无机酸活化得到一种层状材料—活性白土先将少量稀HCl与膨润土制成浆状；混合均匀后放入恒温干燥箱中边干燥边反应，在干燥过程中盐酸的含量和浓度逐步提高，从而提高活化程度；该过程在较低温度下进行且无需搅拌，大大降低了能量消耗，提高了活性白土

7、的活性度。称取活性白土5.0g及一定量Cao于平底表面皿中，加入蒸馏水混合均匀制成一定水／土(L／S，每克活性白土加入的水量)浆状物料，放入远红外电热干燥箱中控制一定温度，在干燥过程中反应一定时间，得到干的粗产物。把粗产物转移到250ml烧杯中，加入150ml蒸馏水洗涤、过滤、60℃烘干、粉碎，即得到碱性钙基膨润土。活性白土(H—bent)与氢氧化钙发生了如下反应：H—bent+Ca(OH)2=Bent-Ca-OH+H2O(1)也可能发生如下反应：2H—bent+Ca(OH)2=Bent-Ca+2H2O(2)2.2

8、活性白土与氢氧化钙制浆后改性成碱性钙基膨润土2.3水土比、反应时间、氧化钙用量对反应的影响本实验反应需要在干燥条件下进行，且有最佳合成工艺条件。制备碱性钙基膨润土的优化工艺条件为：氧化钙／活性白土质量比为0.4:1g·g-1，水／土质量比为2:1ml·g-1，反应时间为12h。在60℃下设定原料氧化钙／活性白土质量比、水／土比及反应时间。首先，对已恒量的坩埚