【摘 要】
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本文以制备剥离型碳/蒙脱石纳米复合材料为目的。在本课题组工作的基础上,分别以蔗糖和聚乙烯醇为有机碳源,经有机柱撑、高温热处理和气流粉碎工艺流程制备碳/蒙脱石纳米复合
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本文以制备剥离型碳/蒙脱石纳米复合材料为目的。在本课题组工作的基础上,分别以蔗糖和聚乙烯醇为有机碳源,经有机柱撑、高温热处理和气流粉碎工艺流程制备碳/蒙脱石纳米复合材料,经对比研究蔗糖和聚乙烯醇对蒙脱石的柱撑效果,最终确定价格低廉、来源广泛的蔗糖为有机碳源来制备碳/蒙脱石纳米复合材料。对即得的碳/蒙脱石纳米复合材料采用多种方法提纯,以获取具有粒径较小、径厚比较大的碳/蒙脱石纳米片层。采用X射线粉晶衍射(XRD)、傅立叶红外光谱分析(FT-IR)、扫描电镜(SEM)元素分析等手段对相应的有机物/蒙脱石复合材料、碳/蒙脱石复合材料、碳/蒙脱石纳米复合材料进行了结构、成分与形貌分析;采用BET法对即得碳/蒙脱石纳米复合材料的比表面积进行测定;采用旋转粘度测试探究了碳/蒙脱石纳米复合材料在油墨改性中的实际应用。实验结果表明蔗糖作为有机碳源能实现制备有机物/蒙脱石复合材料,且蔗糖/蒙脱石复合材料的d001值为1.66nm,经热处理后相应碳/蒙脱石复合材料的d001值为1.32nm,并且热处理后的碳/蒙脱石复合材料经气流粉碎后可实现部分碳/蒙脱石复合材料片层剥离。采用去离子水分散并梯度离心的方式提纯碳/蒙脱石纳米片层,可实现C/MMT粒子按粒径由大到小依次实现分离,但难以获得具有较大径厚比的碳/蒙脱石纳米片层;采用水/二甲苯两相分散提纯法在一定程度上可提取部分碳/蒙脱石纳米片层;采用十六烷基三甲基溴化铵溶液提纯碳/蒙脱石纳米片层效果不理想,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与碳/蒙脱石纳米复合材料发生离子交换反应;采用辛基苯基聚氧乙烯醚(OP-10)溶液提纯法和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液提纯法对碳/蒙脱石纳米复合材料亦难以获得片状纳米粒子。BET法测比表面积结果显示:经气流粉碎后碳/蒙脱石纳米复合材料的比表面积显著增大,值为53.78mm2/g;流触变性测试表明:该碳/蒙脱石纳米复合材料一定程度上可以增大油墨体系粘度并改善油墨体系触变性。
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