很多天然礦物本身就具有納米結構,尤其是層狀礦物,單層的厚度一般均在納米級,如高嶺土、石墨、云母、蒙脫石、蛭石、累托石等,但其應用關(guān)鍵在于如何將這些層狀礦物材料規?;?、低成本的制備成二維納米片狀材料。
1、高嶺土
納米高嶺土具有更好的可塑性、白度、易分散性、吸附性,更可以賦予材料光學(xué)、電學(xué)及磁性能,而插層法是目前最有希望也是最有效的制備納米級高嶺土的技術(shù)。
2、石墨
石墨是一種典型的二維層狀無(wú)機高分子材料,其層與層之間僅依靠的范德華力結合,碳層之間的結合力弱,間距較大。通過(guò)液相剝離法可將體相石墨剝離成單層或少層石墨烯。
3、蒙脫石
蒙脫石由于層間結合力較弱且層間有可交換陽(yáng)離子,因而采用離子交換的方法進(jìn)行修飾和插層處理,已經(jīng)成功制成嵌入型或剝離型膨潤土/聚合物納米復合材料,使材料的抗沖擊強度、阻燃性和耐熱性明顯得到提高。
4、水滑石
水滑石是一種陰離子型層狀材料,與其衍生物類(lèi)水滑石、柱撐水滑石統稱(chēng)為層狀雙羥基復合金屬氧化物。將多酸陰離子插層到水滑石層間,制備多酸基插層結構納米復合材料是固載多酸分子的一種行之有效的方式。
5、蛭石
蛭石結構中含有可膨脹的層間域,利用其層間域內水分子和陽(yáng)離子具有可交換的特性,通過(guò)陽(yáng)離子交換,使有機陽(yáng)離子進(jìn)入層間域內,形成有機插層蛭石/有機蛭石。
6、絹云母
絹云母納米單元片體不僅能夠最大程度地發(fā)揮絹云母的優(yōu)良屬性,而且能夠通過(guò)附加新的功能作用,是提高絹云母價(jià)值和實(shí)現高檔次應用的重要手段,是絹云母的最有前景的發(fā)展方向。
7、累托石
累托石是一種規則的間層物質(zhì),天然的累托石層間距比較小,尋找合適的試劑和工藝將累托石的間層撐開(kāi)到足夠大的程度,開(kāi)發(fā)其在材料中的應用是研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
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毋偉,教授、博士生導師,北京化工大學(xué)教育部超重力工程研究中心教授。研究方向為:化工過(guò)程強化,納米顆粒合成/表面改性及其復合材料的制備及應用,超重力技術(shù)及其應用等。曾獲得國家發(fā)明專(zhuān)利授權1項,國家科技進(jìn)步二等獎1項,石油和化學(xué)工業(yè)優(yōu)秀科技圖書(shū)獎一等獎1項等。在國內外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇,其中30余篇被SCI或EI收錄。出版專(zhuān)著(zhù)1部,參編專(zhuān)著(zhù)3部。負責或參加了10余項國家、省部級及橫向科研項目…
大會(huì )報告

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