本文關(guān)鍵詞：膨潤土的提純及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 膨潤土 提純 生物基復(fù)合材料 力學(xué)性能 氣體阻隔性能 熒光材料

【摘要】：蒙脫石(MMT)是膨潤土的主要成分,由于蒙脫石具有較為優(yōu)越的物化性能,使其應(yīng)用廣泛,因此被稱為“萬能土”。本文以吉林劉房子地區(qū)低品位膨潤土原礦為實(shí)驗(yàn)原料,對其進(jìn)行提純,并探索提純后的蒙脫土在生物基復(fù)合材料方面的應(yīng)用,一方面,利用提純后的蒙脫土和羧甲基纖維素鈉(CMC)制備高強(qiáng)度高阻隔性的薄膜;另一方面,將蒙脫土與殼聚糖復(fù)合并摻雜量子點(diǎn)制備生物基復(fù)合熒光材料。本論文采用濕法提純方法。通過單因素和正交試驗(yàn)的方法得到液固比、分散劑用量、攪拌時(shí)間及離心轉(zhuǎn)速對提純效果的影響。采用吸藍(lán)法和X-射線衍射法對提純結(jié)果進(jìn)行檢測。由實(shí)驗(yàn)可知最佳提純條件為液固比為12:1(g/g)、分散劑用量為0.075%、攪拌時(shí)間為0.5 h、離心轉(zhuǎn)速為4000 r·min-1。該條件下膨潤土的膨脹容由33mL/g提高到97 mL/g,陽離子交換總量由0.805 mmol/g提高到1.190 mmol/g,蒙脫石含量由60.84%提高到98%以上。XRD檢測結(jié)果表明,提純后膨潤土的SiO2峰變?nèi)?含量降低,說明此提純工藝條件能得到較高質(zhì)量的膨潤土產(chǎn)品。在將MMT填充到CMC中制備復(fù)合膜材料實(shí)驗(yàn)中,考察了MMT用量對CMC膜材料的力學(xué)性能和氣體阻隔性能的影響,利用掃描、透射電鏡對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果表明,添加適量的MMT可以顯著提高CMC膜的力學(xué)性能和氣體阻隔性能。當(dāng)蒙脫土添加為10%時(shí),其拉伸強(qiáng)度可由105 MPa提高到375 MPa,對氧氣和水蒸氣的阻隔性能也有明顯提高。在將蒙脫土與殼聚糖復(fù)合后摻雜碲化鎘量子點(diǎn)(QDs),制備生物基復(fù)合熒光材料。該方法合成得到的復(fù)合材料在水中表現(xiàn)出良好的熒光性及穩(wěn)定性,由MMT-CS/QDs膠液抽濾得到的仿貝殼結(jié)構(gòu)的薄膜也具有較強(qiáng)的熒光性質(zhì)。
【關(guān)鍵詞】：膨潤土 提純 生物基復(fù)合材料 力學(xué)性能 氣體阻隔性能 熒光材料
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD985
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 膨潤土主要特點(diǎn)及應(yīng)用10-15
• 1.1.1 膨潤土的概念10
• 1.1.2 膨潤土的成分及結(jié)構(gòu)10-12
• 1.1.3 膨潤土的礦物性質(zhì)12-14
• 1.1.4 國內(nèi)外膨潤土的供求現(xiàn)狀14-15
• 1.2 國內(nèi)外膨潤土研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.1 膨潤土的提純研究概況15-17
• 1.2.2 蒙脫土插層復(fù)合材料17
• 1.3 研究背景及內(nèi)容17-20
• 1.3.1 研究背景17-18
• 1.3.2 研究內(nèi)容18-20
• 第2章 膨潤土提純研究20-32
• 2.1 引言20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分20-24
• 2.2.1 主要實(shí)驗(yàn)藥品20
• 2.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器20-21
• 2.2.3 工藝流程21
• 2.2.4 性能測試21-24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論24-30
• 2.3.1 單因素法24-27
• 2.3.2 正交試驗(yàn)法27-29
• 2.3.3 提純前后土的化學(xué)組成、物化性能分析及結(jié)構(gòu)性能表征29
• 2.3.4 提純土的XRD結(jié)構(gòu)表征29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第3章 膨潤土與羧甲基纖維素鈉制備復(fù)合材料32-40
• 3.1 引言32
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分32-33
• 3.2.1 主要實(shí)驗(yàn)藥品32
• 3.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器32-33
• 3.2.3 蒙脫土/羧甲基纖維素鈉復(fù)合膜的制備33
• 3.3 復(fù)合膜性能的測試33-34
• 3.3.1 膜厚度的測定33
• 3.3.2 力學(xué)性能測試33
• 3.3.3 透氧性能測試33-34
• 3.3.4 水蒸氣透過系數(shù)測試34
• 3.3.5 形貌表征34
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論34-37
• 3.4.1 相對濕度對膜力學(xué)性能的影響34-35
• 3.4.2 蒙脫土添加量對膜性能的影響35-37
• 3.5 蒙脫土的添加對膜結(jié)構(gòu)及形貌的影響分析37-38
• 3.5.1 TEM分析37
• 3.5.2 SEM分析37
• 3.5.3 XRD分析37-38
• 3.6 復(fù)合膜的應(yīng)用38-39
• 3.7 本章小結(jié)39-40
• 第4章 膨潤土與殼聚糖及量子點(diǎn)制備熒光材料40-52
• 4.1 引言40-41
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分41-43
• 4.2.1 主要實(shí)驗(yàn)藥品41
• 4.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器41
• 4.2.3 膨潤土與殼聚糖、量子點(diǎn)熒光材料的制備方法41-43
• 4.3 熒光材料的表征分析43-44
• 4.3.1 XRD分析43
• 4.3.2 FTIR分析43
• 4.3.3 TEM分析43
• 4.3.4 FL分析43-44
• 4.3.5 SEM分析44
• 4.3.6 TGA分析44
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論44-50
• 4.4.1 XRD測試結(jié)果44
• 4.4.2 FTIR測試結(jié)果44-45
• 4.4.3 TEM測試結(jié)果45-46
• 4.4.4 FL測試結(jié)果46-49
• 4.4.5 SEM測試結(jié)果49
• 4.4.6 TGA測試結(jié)果49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-52
• 結(jié)論52-54
• 參考文獻(xiàn)54-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文60-62
• 致謝62

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本文編號：626687