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                        哪些硅酸鹽層狀礦物需要插層改性？
                      
        
                      
        
                        來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng)    更新時(shí)間：2017-06-14 08:45:56    瀏覽次數：
                      
        
                      
        
                        
        		
                      
        
                      
					  					  
        
                         
                      
        
                      
        
                        
        　　在自然界中，有很多無(wú)機礦物具有層狀結構，例如高嶺土、石墨、云母、金屬氧化物以及層狀硅酸鹽等。插層改性是利用層狀結構硅酸鹽礦物的陽(yáng)離子可交換性，利用離子交換反應將有機分子插入其層間，達到擴張層間距，改善層間微環(huán)境，使層狀硅酸鹽礦物內外表面由親水性變?yōu)槭杷?，增強硅酸鹽結構層與聚合物分子鏈間的親和性，降低硅酸鹽礦物表面能。
        
　　
        
　　1、高嶺土
        
　　高嶺土插層納米材料具有更好的可塑性、白度、易分散性、吸附性，更可以賦予材料光學(xué)、電學(xué)及磁性能，擴大了高嶺土粘土的應用范圍。
        
　　高嶺土插層是使用一些化學(xué)助劑進(jìn)入高嶺石層間破壞或減弱高嶺土層間作用力，并通過(guò)對插層復合物進(jìn)行加熱、超聲處理、水洗或微波條件下結合化學(xué)助劑的作用，強烈發(fā)生物理化學(xué)反應，從而導致高嶺土的層間作用力得到破壞或是一定程度的減弱，最后依次經(jīng)過(guò)研磨、水洗、干燥等技術(shù)得到粒度達到納米級的納米高嶺土。
        

        

        高嶺土插層
        

        
　　插層法是目前最有希望也是最有效的制備納米級高嶺土的技術(shù)。常使用的化學(xué)助劑包括:醋酸鉀、二甲基亞砜、脲、甲酰胺、水合聯(lián)氨及其延伸物等。
        
　　
        
　　2、石墨
        
　　石墨是一種典型的二維層狀無(wú)機高分子材料，其層與層之間僅依靠的范德華力結合，碳層之間的結合力弱，間距較大，導致多種化學(xué)物質(zhì)（原子、分子、離子和離子團）可以插入層間空隙，形成石墨插層化合物。
        

        

        石墨插層
        

        
　　石墨插層化合物不僅保留了石墨原有的理化性質(zhì)，而且由于插入物質(zhì)與碳層之間的相互作用而呈現出石墨與插層物質(zhì)均不具備的一些新的特性，如高電導性、同位素分離效應、催化效應、觸媒特性、儲氫特性和密封效應等，特別是某些石墨插層材料還出現了超導性能，因而作為一種新型的納米級復合材料，顯示了廣闊的應用前景。
        
　　常用的石墨插層化合物的制備方法主要有熔融法、溶劑熱法、雙室法?；瘜W(xué)法、電化學(xué)法，此外還有固體加壓法、爆炸法和光化學(xué)法等方法。
        

        

        石墨插層
        

        
　　3、水滑石
        
　　水滑石是一種陰離子型層狀材料，與其衍生物類(lèi)水滑石、柱撐水滑石統稱(chēng)為層狀雙羥基復合金屬氧化物。
        

        

        水滑石插層
        

        
　　水滑石二維限域層間的小陰離子可以被交換成具有催化活性的大分子，如有機酸、金屬有機絡(luò )合物和金屬卟啉環(huán)等。將多酸陰離子插層到水滑石層間，制備多酸基插層結構納米復合材料是固載多酸分子的一種行之有效的方式。
        
　　
        
　　4、蛭石
        
　　蛭石是一種在工業(yè)、農業(yè)等眾多領(lǐng)域廣泛應用的非金屬礦，其結構中含有可膨脹的層間域，具有良好的陽(yáng)離子交換性、膨脹性、吸附性，己成為制備輕質(zhì)建材、催化劑、載體、納米復合材料、環(huán)境保護材料等材料的重要原料。
        

        

        蛭石插層
        

        
　　蛭石的插層改性包括無(wú)機柱撐改性和有機插層改性。
        
　　蛭石的無(wú)機柱撐改性：聚羥基鋁/鐵柱撐蛭石是較常見(jiàn)報道的無(wú)機柱撐蛭石，其中以鋁柱撐為典型代表，Al柱撐蒙脫石是研究最多的無(wú)機插層柱撐層狀硅酸鹽材料。無(wú)機柱撐蛭石由于有較大的比表面積而具有較好的吸附性能，主要用在污染物吸附領(lǐng)域。
        
　　蛭石的有機插層改性是利用蛭石層間域內水分子和陽(yáng)離子具有可交換的特性，通過(guò)陽(yáng)離子交換，使有機陽(yáng)離子進(jìn)入層間域內，形成有機插層蛭石/有機蛭石。
        
　　根據插層有機陽(yáng)離子種類(lèi)的不同，目前蛭石有機插層主要有胺鹽改性、有機大分子改性?xún)纱箢?lèi)，胺鹽改性又分為季銨鹽改性和其他胺類(lèi)化合物改性。
        
　　
        
　　5、絹云母
        
　　絹云母是重要的工業(yè)礦物原料，制備絹云母有機插層改性產(chǎn)物和絹云母納米單元片體不僅能夠最大程度地發(fā)揮絹云母的優(yōu)良屬性，而且能夠通過(guò)附加新的功能作用，是提高絹云母價(jià)值和實(shí)現高檔次應用的重要手段，是絹云母的最有前景的發(fā)展方向。
        
　　研究表明：插層改性后的絹云母由親水變?yōu)槭杷?，顆粒的表面接觸角增大，表面能降低；對有機改性絹云母進(jìn)行機械剝離和超聲剝片，均可制得絹云母納米單元片體。
        
　　
        
　　6、蒙脫石
        
　　蒙脫石是非金屬黏土礦中的重要礦物品種，其有機化插層改性是其深加工高附加值利用的重要途徑之一。改性后的蒙脫石在有機相中具有較好的分散性、凝膠性、吸附性和納米效應等。
        
　　凝膠和觸變型有機插層蒙脫石，主要用于油漆、油墨、潤滑脂、溶劑型鉆井泥漿、環(huán)保和日用洗滌用品等領(lǐng)域，主要是利用有機插層蒙脫石的凝膠和觸變性，即黏度性能。
        
　　納米分散型有機插層蒙脫石，主要用做蒙脫石/聚合物納米復合材料制備。其中的非反應有機插層蒙脫石，由于制造成本較低和應用方便，是目前蒙脫石納米復合材料的主要應用品種，具有使用量少、復合材料熱力學(xué)性能改善明顯、制品輕、阻隔和阻燃性好等特點(diǎn)，可以用做阻隔包裝材料和加工成各種阻燃器件。
        
　　反應型有機插層蒙脫石，由于在聚合前加入，聚合加工時(shí)一般在隔氧條件下操作，不僅蒙脫石分散更均勻、晶層解離更完全、性能更穩定，而且制品外觀(guān)色澤好。
        
　　吸附型有機插層蒙脫石，主要應用于環(huán)境保護材料和特殊藥用原料等。其原理是用有機插層劑將層間距適當撐開(kāi)，以利于做環(huán)境吸附處理材料時(shí)，快速吸附苯類(lèi)或其它有機或無(wú)機物；而藥用材料除考察對大分子有機物的有效吸附外，對礦物原料的重金屬含量要求較嚴，必須符合藥用標準。
        
　　
        
　　7、累托石
        
　　累托石是一種規則的間層物質(zhì)，天然的累托石層間距比較小，尋找合適的試劑和工藝將累托石的間層撐開(kāi)到足夠大的程度，開(kāi)發(fā)其在材料中的應用是研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
        
　　在環(huán)保廢水處理中應用方面，插層改性可擴大累托石層距，提高其比表面積和活性通道孔徑，為累托石在廢水處理、汽車(chē)尾氣處理、三元催化器載體、臭氧抑制載體等方面應用提供了可能。
        

        
　　想要GET以下新技能：
        
　　層狀礦物的插層改性原理；
        
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