二維蒙脫石制備與功能化應用

目錄
第1章 緒論 1
1.1 蒙脫石礦物特征 1
1.1.1 蒙脫石化學組成 1
1.1.2 蒙脫石晶體結構特征 2
1.2 蒙脫石理化特性 3
1.2.1 穩(wěn)定性 3
1.2.2 負電性和電荷異性 4
1.2.3 離子交換特性 4
1.2.4 吸附特性 5
1.2.5 分散特性 5
1.2.6 水溶液流變特性 6
1.2.7 吸水膨脹特性 6
1.3 蒙脫石水化膨脹 7
1.3.1 水化膨脹微觀過程 7
1.3.2 層間陽離子影響 10
1.4 蒙脫石功能化應用 11
參考文獻 13
第2章 蒙脫石剝離制備二維納米片 16
2.1 剝離方法 16
2.1.1 超聲剝離 17
2.1.2 剪切剝離 20
2.1.3 循環(huán)冷凍-解凍剝離 22
2.2 剝離程度表征 25
2.2.1 Stokes 粒度與光學粒度 25
2.2.2 濁度法 27
2.2.3 原子力顯微鏡分析 31
2.3 剝離影響因素 33
2.3.1 層間離子種類 33
2.3.2 水化和溶劑化作用 36
參考文獻 39
第3章 蒙脫石納米片特性 41
3.1 蒙脫石納米片形貌特征 41
3.1.1 SEM 分析 41
3.1.2 TEM 分析 42
3.1.3 AFM 分析 42
3.2 蒙脫石納米片表面電動性質 43
3.2.1 剝離對表面電動性質的影響 43
3.2.2 表面質子化 45
3.3 蒙脫石納米片膠體穩(wěn)定性及流變性能 46
3.3.1 膠體穩(wěn)定性 47
3.3.2 流變性能 49
3.4 蒙脫石納米片表面水化膜 49
3.4.1 基于愛因斯坦黏度理論測量蒙脫石納米片表面水化膜厚度 50
3.4.2 基于分子動力學模擬計算蒙脫石納米片水化膜厚度 53
參考文獻 57
第4章 蒙脫石納米片水凝膠吸附劑 59
4.1 蒙脫石納米片水凝膠吸附劑構建及表征 59
4.1.1 蒙脫石納米片/殼聚糖水凝膠 59
4.1.2 TiO2@蒙脫石納米片/聚丙烯酸/殼聚糖三維網(wǎng)狀水凝膠 67
4.1.3 蒙脫石納米片/聚（丙烯酸-co-丙烯酰胺）高性能水凝膠 74
4.2 蒙脫石納米片水凝膠吸附劑性能 78
4.2.1 因素實驗 78
4.2.2 循環(huán)再生性能 82
4.2.3 吸附動力學 82
4.2.4 吸附等溫線 84
4.2.5 亞甲基藍吸附機理 85
4.3 蒙脫石納米片/殼聚糖銅離子印跡凝膠球 88
4.3.1 銅離子印跡凝膠制備 88
4.3.2 銅離子印跡凝膠表征 88
4.3.3 銅離子吸附行為 90
4.3.4 銅離子吸附機理 94
4.3.5 選擇性吸附和循環(huán)性能 95
4.4 蒙脫石納米片/聚乙烯醇/海藻酸鈉/殼聚糖凝膠球 97
4.4.1 凝膠球制備 97
4.4.2 凝膠球表征 97
4.4.3 亞甲基藍吸附行為 98
4.4.4 吸附動力學 102
4.4.5 吸附等溫線 103
4.4.6 吸附熱力學 105
4.4.7 亞甲基藍吸附機理 105
參考文獻 108
第5章 蒙脫石納米片環(huán)境催化材料 112
5.1 蒙脫石納米片/鐵-殼聚糖凝膠 112
5.1.1 蒙脫石納米片/鐵-殼聚糖凝膠制備 112
5.1.2 蒙脫石納米片/鐵-殼聚糖凝膠表征 113
5.1.3 亞甲基藍吸附降解行為 114
5.1.4 亞甲基藍吸附和降解機理 117
5.2 卡房結構蒙脫石納米片/二硫化鉬復合材料 119
5.2.1 卡房結構蒙脫石納米片/二硫化鉬復合材料制備 119
5.2.2 卡房結構蒙脫石納米片/二硫化鉬復合材料表征 120
5.2.3 卡房結構蒙脫石納米片/二硫化鉬復合材料光催化降解性能 122
5.3 蒙脫石納米片/二硫化鉬空心微球 123
5.3.1 分級多孔結構蒙脫石納米片空心微球構建及表征 123
5.3.2 蒙脫石納米片/二硫化鉬空心微球制備與表征 124
5.3.3 蒙脫石納米片/二硫化鉬空心微球光催化降解性能 126
參考文獻 127
第6章 蒙脫石納米片基儲熱材料 129
6.1 蒙脫石/水納米流體太陽光熱收集與顯熱儲存 129
6.1.1 MMTNS/H2O 納米流體制備與表征 130
6.1.2 MMTNS/H2O 納米流體穩(wěn)定性與穩(wěn)定機理 131
6.1.3 MMTNS/H2O 納米流體強化傳熱性能 133
6.1.4 MMTNS/H2O 納米流體太陽能收集與利用 135
6.2 蒙脫石納米片/硬脂酸微膠囊相變材料 136
6.2.1 MMTNS/SA 微膠囊復合相變材料設計與合成 137
6.2.2 MMTNS/SA 微膠囊復合相變材料表征與合成機理 137
6.2.3 蒙脫石納米片厚度對復合相變材料性能的影響 141
6.2.4 MMTNS/SA/AgNP 微膠囊復合相變材料合成與熱物性能 145
6.3 三維網(wǎng)狀蒙脫石納米片/硬脂酸定形復合相變材料 151
6.3.1 3D-MMTNS/SA 定形復合相變材料設計與合成 151
6.3.2 3D-MMTNS/SA 定形復合相變材料表征與合成機理 151
6.3.3 3D-MMTNS/SA 定形復合相變材料熱物性能 153
6.3.4 3D-MMTNS/SA/AgNW 定形復合相變材料合成與熱物性能 156
參考文獻 160
第7章 蒙脫石納米片/殼聚糖薄膜阻燃材料 162
7.1 層層自組裝制備蒙脫石納米片/殼聚糖薄膜 162
7.2 蒙脫石納米片/殼聚糖薄膜阻燃性能 164
7.2.1 熱穩(wěn)定性 164
7.2.2 阻燃特性 165
7.3 蒙脫石納米片/殼聚糖薄膜阻燃機理 165
參考文獻 168
第8章 MoS2@蒙脫石納米片/聚丙烯酸/聚丙烯酰胺-銅水凝膠抑*材料 169
8.1 MoS2@蒙脫石納米片/聚（丙烯酸-co-丙烯酰胺）水凝膠構建 169
8.1.1 水凝膠構建機理 169
8.1.2 水凝膠制備 170
8.2 MoS2@蒙脫石納米片/聚（丙烯酸-co-丙烯酰胺）水凝膠表征 171
8.2.1 XRD 分析 171
8.2.2 FTIR 分析 172
8.2.3 形貌分析 173
8.3 Cu(II)吸附性能 174
8.3.1 溶液初始pH 的影響 174
8.3.2 吸附動力學 175
8.3.3 吸附等溫線 176
8.3.4 吸附機理 177
8.4 MoS2@蒙脫石納米片/聚（丙烯酸-co-丙烯酰胺）水凝膠抑*性能 180
8.4.1 MoS2 含量對抑*性能的影響 180
8.4.2 水凝膠用量對抑*性能的影響 181
8.4.3 抑*機理 182
參考文獻 183
附圖 185