[发明专利]一种蒙脱土纳米片溶胶制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，具体地说是一种采用微波法片层剥离蒙脱土制备蒙脱土纳米片溶胶的方法。

背景技术

蒙脱土为含水的层状铝硅酸盐矿物，其理论结构式为：(1/2Ca,Na)_x(Al_2-xMg)(Si₄O₁₀)(OH)·nH₂O。它的单位晶胞系由二层Si-O四面体中夹一层Al-(O,OH)八面体所组成。而蒙脱土结构中同晶置换现象极为普遍，如Al³⁺可以取代四面体中的Si⁴⁺，而Mg²⁺、Fe²⁺、Zn²⁺等可以取代八面体中的Al³⁺。蒙脱土在微观结构上呈规则的片层排布，其层间距约1nm，片层宽厚比约100~1000，在一维尺度上具有纳米结构的材料，宏观上不具备纳米特征，所以通过进行加工改性得到所需纳米材料提供了良好的基础。由于这些特殊的结构特性蒙脱土具有良好的黏结性、膨胀性、胶体分散性、悬浮性、吸附性、催化活性、触变性及阳离子交换性，被广泛应用在工农业、国防、环保等领域。

目前制备剥离型蒙脱土，一种是对蒙脱土进行插层改性，其层间距扩大、亲油性增加后，加入到有机物中，当有机单体在其层间聚合时，片层被进一步扩展达到蒙脱土片层的剥离，得到蒙脱土纳米复合材料。另一种是对钠基蒙脱土进行离子交换处理，加以高速搅拌或高速离心沉降得到纳米分散的蒙脱土悬浮液。还有一种方法是有机插层改性后蒙脱土进行适当的机械研磨得到片层剥离的纳米蒙脱土。剥离型蒙脱土不但具有纳米材料的高比表面积、高活性、高分散性，在化妆品，涂料，添加剂中应用效果提高，而且利用蒙脱土的纳米片状材料可以进行自组装，可以制备一些多功能材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒙脱土纳米片溶胶制备方法，该方法利用微波处理一步法制备得到蒙脱土纳米片溶胶，该方法简单，所用时间短，易操作，效果好。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种蒙脱土纳米片溶胶的制备方法，该方法以蒙脱土为原料，表面活性剂为稳定剂，在水分散体系中，微波照射后,，蒙脱土被剥离，得到蒙脱土纳米片溶胶，具体步骤如下：

a、取10︰17重量比的蒙脱土和阳离子表面活性剂或26︰10重量比的蒙脱土和阴离子表面活性剂，先将阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂加入到去离子水中，形成饱和溶液，再将蒙脱土放入所述饱和溶液中，充分搅拌，制得混合均匀的悬浮液；其中，所述阳离子表面活性剂为有机铵阳离子表面活性剂，阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠；

b、将混合均匀的悬浮液放入频率为2450MHz、功率为800W的微波发生器中辐射1~10分钟，自然冷却，用离心机5000~10000r/min转速离心5~10分钟后，上层吸出，得到蒙脱土纳米片溶胶。

本发明具有工艺简单易行，无需添加额外的设备，生产投入成本低，见效快等特点。

附图说明

图1为实施例1所得蒙脱土纳米片的透射电子显微镜照片；

图2为实施例2所得蒙脱土纳米片的透射电子显微镜照片。

具体实施方式

实施例1

称取2g的蒙脱土和0.8g十二烷基磺酸钠(SDS)，SDS加入到100ml去离子水全部溶解，再把蒙脱土放进去，充分搅拌得到混合均匀的悬浮液。悬浮液放入微波炉里2450MHz频率的微波辐射5分钟，自然冷却后取出，8000r/min离心10分钟，将溶胶轻轻吸出，得到蒙脱土纳米片溶胶。

实施例2

称取0.8g蒙脱土和1.3g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，将CTAB加入到105ml去离子水中，使十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)全部溶解，再把蒙脱土放进去，充分搅拌，放入微波炉里用2450MHz频率的微波加热8min，自然冷却后取出，10000r/min离心10min，将溶胶轻轻吸出，得到蒙脱土纳米片溶胶。