蛭石有良好的阳离子交换性、膨胀性、吸附性，是多种材料的重要原料。近年来，对蛭石的加工工艺及产品的应用性能研究较多，对蛭石在酸处理过程中的结构变化、酸改性对插层的影响和微波法制备膨胀蛭石等方面研究相对欠缺。论文开展了蛭石的结构改性、有机插层及微波膨胀等方面的研究，取得以下主要成果：1.研究了盐酸改性对蛭石的结构、性能的影响规律和机理。结果表明：当盐酸的浓度较小时（0.003mol/L），主要溶出Si、Mg、Ca，其中Si来自蛭石的四面体单元，Mg、Ca主要来自蛭石层间；当酸浓度为0.05mol/L时，各主要阳离子均大量溶出，但Al、Mg、Fe的溶出量增加明显，表明部分八面体开始被破坏；酸改性过程中四面体Si、Al均被溶出，且Si相对于Al优先溶出，四面体Al相对于八面体Al优先溶出。蛭石的CEC随酸浓度的增加呈先增加后下降的趋势，而改性蛭石的层间剩余电荷量则逐渐增大。2.对蛭石和酸改性蛭石进行了有机插层，并研究了其机理。利用CTAB、TTAB、DTAB三种有机插层剂均能对蛭石和酸改性蛭石进行有效插层。插层后，蛭石层间距增大程度随插层剂种类的变化顺序为：CTAB>TTAB>DTAB。对于同种蛭石、同种有机插层剂，层间距随插层剂用量增加而增大。利用浓度为0.003mol/L酸改性蛭石可以明显改善蛭石的插层效果。蛭石原料和0.01mol/L酸改性的蛭石插层效果相当，而0.1mol/L酸改性的蛭石没有插层效果。蛭石的CEC越大，插层越易进行，层间距也越大。3.对蛭石盐酸改性前后电荷分布的变化和不同链长有机阳离子与蛭石片层的作用力以及在层间的排布形态进行了模拟。结果表明：蛭石酸改性时溶出Al-O或Si-O，部分与所溶出阳离子相邻的Al或Si原子上所带正电荷明显减少，其他Al或Si原子的正电荷略微增加。酸改性使蛭石对层间有机阳离子的作用力增强，促使有机阳离子在蛭石层间排布时更易靠近片层。有机阳离子插层相同酸改性蛭石时，有机阳离子链长越长，插层量越大。但排布形态基本相同，部分平行于片层，部分片层倾斜呈一定角度排布。插层蛭石的主要驱动力为阳离子交换作用，作用力以静电引力为主。4.研究了微波法制备膨胀蛭石的效果并初步分析了其机理。结果表明：蛭石在微波条件下有较好的膨胀效果，微波频率和蛭石粒径是影响蛭石微波膨胀效果的关键因素。粒径大的蛭石膨胀效果优于小粒径蛭石。蛭石膨胀倍随着微波功率的增加和加热时间的延长而增大，且当加热时间为60s时达到最大值；在不同微波功率加热60s时，蛭石和盐改性蛭石的膨胀倍均随着功率的增加而增大，但盐改性蛭石的膨胀倍都低于蛭石原样。蛭石层间离子对层间水的束缚力差异是改性蛭石膨胀倍不同的主要因素。Na+对层间水的束缚力较弱，NaCl改性蛭石在低功率微波条件下膨胀倍明显增大。而Mg型和Ca型蛭石的层间离子分别结合有两层水分子且对水的束缚力很强，在高功率下才能有大的膨胀性。