陰離子有機(jī)物與蒙脫土的相互作用研究.pdf

1、明膠/蒙脫土(MMT)插層復(fù)合物是一種新型的納米復(fù)合材料，其制備過程為典型的離子型插層。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，明膠可以在堿性環(huán)境中和MMT形成插層復(fù)合物，這時(shí)帶有大量負(fù)電荷的明膠分子和MMT之間必然存在著某種相互作用。本論文通過研究帶不同荷電狀態(tài)的陰離子有機(jī)物與MMT復(fù)合物的插層情況來研究陰離子與MMT的相互作用機(jī)理。 本文采用陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)為小分子探針，研究了硫酸根陰離子與MMT的相互作用。通過X射線衍射

2、、傅立葉變換紅外光譜等手段確定了硫酸根陰離子-SO42-與MMT之間存在相互作用。但由于負(fù)電荷排斥作用，不同濃度的SDS與MMT均不能形成插層復(fù)合結(jié)構(gòu)。當(dāng)SDS分別以單分子和膠束形式存在時(shí)，SDS與MMT之間具有不同的相互作用方式。而硫酸根陰離子-SO42與MMT片層問的相互作用是SDS-CTAB混合物與MMT實(shí)現(xiàn)插層的主要原因。不同物質(zhì)與MMT的插層和解插層實(shí)驗(yàn)說明，硫酸根陰離子-SO42-和羧基陰離子-COO-與MMT的相互作用強(qiáng)度

3、均比氨基陽離子-NH3+與MMT的相互作用強(qiáng)度大。 通過X射線衍射、傅立葉變換紅外光譜、熱分析和13C固態(tài)核磁共振等表征手段，確定了丙烯酸(AA)與MMT有很強(qiáng)的相互作用，而且在酸性和堿性條件下均能形成插層復(fù)合物；13C固態(tài)核磁共振分析表明含羧酸根有機(jī)物與MMT相互作用的作用位點(diǎn)很可能是-C=O，它可與MMT上的-OH或者Al3+發(fā)生相互作用。 通過X射線衍射分析了不同荷電狀態(tài)的有機(jī)物與MMT的復(fù)合物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，改變有機(jī)