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摘 要

高岭石有机插层复合材料的研究始于 20 世纪 60 年代。从开始局限于链状有机小分子、到现在的有机大分子、环状化合物及高分子聚合物，它们的插层研究均取得了大幅度进展。高岭土作为天然矿物的一种，是典型的1:1型层状硅酸盐。在一定条件下，部分化合物(原子、离子或分子)能够克服高岭土各层之间的作用力，从而可逆地插入高岭土层间，从而不破坏其原有的层状结构，这种作用称为插层作用。

本文介绍了高岭土的性质、结构以及特点，整理了相关高岭土有机插层技术，综述了高岭土有机插层影响因素的研究进展，概括了高岭土有机插层复合物的应用现状，同时分析了高岭土有机插层复合物的研究重点和应用前景。

关键词：高岭土；层状结构：插层作用；影响因素；应用

Preparation and characterization of 3- carboxyl pyridine / kaolinite Intercalation Composites

ABSTRACT

Kaolin organic compound intercalation research began in the 60's of the last century, from the beginning of confined to the chain of small organic molecules, to now large organic molecules,  cyclic compounds and polymers, intercalation studies have achieved substantial progress in their. Kaolin is a kind of natural mineral, is a typeical 1:1 layered silicates , Under certain conditions, some of the compounds (atoms, ions or molecules) can overcome the forces between different layers of kaolin, kaolin layers to reversibly inserted, so as not to damage the original layered structure,this effect is called intercalation.

This paper introduces the properties , structure and characteristic ，Collate relevant intercalation technology of kaolin. It also summarizes the research progress of factors which influence the intercalation reactions. Meanwhile, the application situation, the future focal points and the application prospects of kaolin-organics intercalation complexes are analyzed.

Key words: kaolin; layered structure； intercalation; influencing factors; application

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 综述 1

1.1 概述 1

1.1.1高岭土的基本性质 1

1.1.2 高岭土的晶体结构 2

1.1.3高岭土晶体结构的特点 3

1.1.4高岭土热力学特点 4

1.2 插层理论 4

1.2.1插层的定义 4

1.2.2插层过程理论分析 5

1.2.3插层反应机理 5

1.2.4插层剂的种类 6

1.2.5影响插层反映的因素 7

1.3 高岭土的研究现状和趋势 8

1.3.1 高岭土有机插层的方法 8

1.3.2 高岭土有机插层复合物研究重点及趋势 9

1.3.3高岭土有机插层复合物应用 10

1.4本文研究的内容 10

第二章 实验部分 11

2.1 仪器与试剂 11

2.1.1实验仪器 11

2.1.2实验试剂 11

2.2 高岭土/3-羧基吡啶插层复合物的制备 11

2.2.1前驱体 — 高岭土/二甲基亚砜插层复合物的制备 11

2.2.2高岭土/3-羧基吡啶插层复合物的制备 12

2.3产品表征 12

2.3.1红外光谱分析（FT-IR） 12

2.3.2 XRD测定 13

2.3.3差热分析（DTA） 14

第三章 结果与讨论 15

3.1红外光谱分析及讨论 15

3.2 XRD分析及讨论 16

3.3 差热分析及讨论 17

3.4 实验结论 18

3.5展望 18

参考文献 19

致 谢 21

第一章 综述

1.1 概述

高岭土是一种主要由高岭石组成的粘土。长石经过完全风化之后，生成高岭土、石英和可溶性盐类；再随雨水、河川漂流转于它处并再次沉积，这时石英和可溶性盐类已分离，即得高岭土。高岭土在瓷坯中所占份量最大，是生产瓷器的良好原料。地球上的矿产，主要分为能源矿产、金属矿产和非金属矿产三种类型。高岭土是一种重要的非金属矿产，与云母、石英、碳酸钙并称为四大非金属矿。

随着科技的进步和社会的发展，高岭土在各个领域的需求程度与应用范围将不断扩大，其市场稳定增长，对原料的品质要求也逐步提高，一般的高岭土将不能适应各行业发展的需要，高岭土资源的开发与技术的综合利用成为新课题。要达到充分利用高岭土，不仅要研发新产品，加强产品深加工，也要从旧的领域向新的高科技、高效益领域发展。

目前，高岭土因其资源丰富，成本低廉，层间杂质少，性能稳定等特点成为了近年来取代蒙脱土的最佳选择。高岭土层间连接紧密，分散度比较低，通过插层改性来改变高岭土层间环境一直是高岭土改性的研究热点^[1,2]。

1.1高岭土的基本性质

高岭土（kaolin）主要是高岭石族矿物，包括粘土矿物和非粘土矿物。前者中常见的是高岭石、埃洛石，同时还有蒙脱石、水云母、迪开石；后者中主要是石英、云母、长石，其次是重矿物和少量自生次生矿物等。

纯净的高岭土为颜白细腻，一般含有杂质呈灰白色、淡黄色或玫瑰色，多无光泽，外观依成因不同可呈松散的土块状及致密状态岩块状。其相对密度为2．54-2．60 g/cm³。耐火度高，熔点约为 178.5℃。质软，粘性小，可塑性低，湿土能塑成各种形状而不致破碎，并能长期保持不变，有良好的绝缘性、化学稳定性，易分散于水或溶液中。

高岭石的理想化学式为 Al₄(Si₄O₁₀)(OH)₈，理论上的化学组成为 SiO₂占

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