湿法成型制备凹凸棒土膜的研究开题报告

1. 研究目的与意义

凹凸棒石粘土具有阳离子可交换性，江苏盱眙等地各类凹凸棒石粘土可交换钙离子量为7.5～12.5mmol/100g，可交换镁离子量2.5～7.5mmol/100g。经活化处理后，可交换阳离子量明显提高。吸附脱色性能，其脱色力和凹凸棒石含量有关，含量越高脱色力越强。强吸水性和造浆性能等。由于凹凸棒石粘土具有的特殊的物理化学性质和工艺性能，使其在石油、化工、建材、造纸、医药、农业等方面得到广泛应用。国内目前用量最大的是涂料、钻井泥浆、食用油脱色。

凹凸棒石粘土是指以凹凸棒石（attapulgite ）为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，帮晶体中含有不定量的Na 、Ca2 、Fe3 、Al3 ，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状。凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力。并具有一定的可塑性及粘结力。由于凹凸棒石粘土具有的特殊的物理化学性质和工艺性能，使其在石油、化工、建材、造纸、医药、农业等方面得到广泛应用。本课题在凹凸棒土制备复合材料领域作一些探索。为了得到价格低廉,性能优异的 无机分散剂,本文利用天然凹凸棒土为原料制取无机分散剂,考察了表面处理剂类型、表面处理剂用量、处理温度和处理时间4个因素对分散剂分散性能的影响,

2. 研究内容和预期目标

凹凸棒石粘土(又称凹凸棒土)在矿物学分类上隶属于硅酸盐类,层状硅酸盐亚类,凹凸棒土海泡石族,凹凸棒土海泡石亚族粘土矿物在国内外地质文献中,坡缕石和凹凸棒土;为同义语互用,本文统一称为凹凸棒土.凹凸棒土是一种含水镁铝硅酸盐粘土矿物.自然界的凹凸棒土有Al3 、Fe3 等类质同象,造成实际产出有独特的;1型页硅酸盐结构的层链状晶体结构,形成两层硅氧四面体夹一层镁(铝)氧原子八的凹凸棒土的晶体化学式与理论化学式存在一定差异.凹凸棒土具面体组成的结构单元.四面体层是连续的,而八面体层不连续.四面体层顶角方向每隔一定距离颠倒一次,指向相对的硅氧四面体之间通过八面体层相连接,指向相背的四面体之间形成平行于链方向的开口微孔道,其截面为0.37;0.64nm.微观的层链状结构致使凹凸棒土宏观呈纤维状形貌,其孔道在沿着纤维生长方向上.由于自身结构中的纳米级孔道,因而天然的凹凸棒土具有很大的内表面积(高达600m2/g);同时,由于晶体颗粒细小只有几十纳米,因而外表面积也很大,可高达约300m2/g.

3. 研究的方法与步骤

正是因为其较大的比表面积,特殊的表观形貌结构以及离子状态,凹凸棒土具有其他粘土矿物不可比拟的优异的物理化学性能:吸附性能,以化学吸附为主,对工业生产排放的废水、废气和废物中的重金属离子和有机苯系物有很强的吸附作用;流变性能,具有良好的流动性能和触变性能,适用于胶体泥浆、悬浮剂、触变剂和粘结剂,应用于地质钻探、地热钻井、石油钻井等方面;还有胶体性能,热稳定性能和抗盐性能等.此外,凹凸棒土无毒、无味、无刺激性,储量丰富,价廉易得,具有十分广阔的应用前景,享有;万土之王;之美称.然而,天然的凹凸棒石粘土包含一些矿物杂质,如蒙脱石、伊利石、碳酸盐、少量微粒石英和长石,可能堵塞孔道,降低表面积,影响吸附或离子交换性能.所以,如何发挥凹凸棒土的性能优势,利用天然的资源为我们创造更多的价值,一直是研究者努力探索的方向.通过研究总结发现,活化改性的方法可以除去天然凹凸棒土的杂质,增加表面积,提高其吸附和离子交换性能,使凹凸棒土广泛地应用于吸附、脱色、胶体泥浆、催化剂及载体等领域.凹凸棒石粘土矿物的开发利用已经受到人们的关注,逐渐登上工业应用的舞台.

4. 参考文献

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5. 计划与进度安排