吕秀玲,张彩文,冯晓健

(河北联合大学 研究生学院,河北 唐山063009)

柱撑蒙脱石是利用蒙脱石的结构特点,在蒙脱石2:1型层状硅酸盐层间通过离子交换取代等方法插入聚合羟基大阳离子,在层间交替形成支柱,将层间距撑开,经焙烧后形成的一种新型纳米级多孔材料。柱撑蒙脱石具备二维孔道结构、孔径大小(4～18 A°[1],有报道最大可达5.2nm[2])均匀且可调整、比表面积大等优点,能提供比沸石分子筛(孔径为8～9 A°[1])更大微孔的结构特征[3],具有吸附大分子的可能,可以作为性能较好的吸附材料。

柱化剂是柱撑蒙脱石最重要的研究内容,它直接影响柱撑蒙脱石的层间距、热稳定性等结构和性能。在众多能充当柱化剂的元素中,Ti-柱化剂具备使柱撑蒙脱石获得更大的层间距及光催化作用等优点,将钛柱撑蒙脱石作为吸附剂使用时既容易吸附许多大分子又能降解污染物,若作为净水剂使用,能弥补现有净水剂的缺陷,避免二次污染的发生。

Ti-柱化剂中起柱撑作用的是聚合羟基钛离子。本文以聚合羟基钛离子制备工艺为研究对象,探讨柱化剂制备时溶液pH值对柱撑蒙脱石性能的影响。

1 聚合羟基钛离子制备方法

聚合羟基钛离子制备采用溶胶-凝胶法。其工艺流程图见图1.1。参考有关文献[3]按体积比钛酸丁酯:无水乙醇:蒸馏水:冰醋酸=1:15:0.5:0.1的比例量取药品.将2/3份无水乙醇、钛酸丁酯、冰醋酸混合得溶液A;将1/3份无水乙醇、蒸馏水、少量盐酸混合得溶液B;在不断搅拌下将B缓慢滴加到A中,滴加完毕混合液C继续搅拌3小时,陈化若干小时即得含聚合羟基钛离子的淡黄色透明TiO2溶胶。……