本书主要介绍硅酸盐矿物功能材料，内容涉及硅酸盐矿物功能材料的制备、结构、性能及应用开发，主要包括硅酸盐矿物简介、硅酸盐矿物制备介孔材料、硅酸盐矿物基复合导电材料、硅酸盐矿物表面组装制备催化材料、硅酸盐矿物固定二氧化碳、硅酸盐矿物基复合储热材料、硅酸盐矿物制备储氢材料、硅酸盐矿物杂化材料和蒙脱石基矿物功能材料等。
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前言
1 硅酸盐矿物简介 1
1.1 硅酸盐矿物资源优势与储量 1
1.2 硅酸盐矿物种类与基本性质 1
1.2.1 滑石 2
1.2.2 高岭土 2
1.2.3 蒙脱石 3
1.2.4 凹凸棒石 4
1.2.5 埃洛石 5
1.2.6 海泡石 6
1.2.7 蛭石 7
1.2.8 硅灰石 8
1.3 硅酸盐矿物特殊性质 8
1.4 硅酸盐矿物功能材料设计原理 8
1.4.1 结构改型 8
1.4.2 表面改性 10
1.4.3 表面负载 11
1.4.4 插层复合 12
1.4.5 孔道组装 12
1.4.6 空间组装 13
1.5 硅酸盐矿物的开发利用前景 13
参考文献 14
2 硅酸盐矿物制备介孔材料 16
2.1 引言 16
2.2 层状硅酸盐矿物制备多孔材料 17
2.2.1 实验方法 17
2.2.2 滑石制备多孔材料 17
2.2.3 高岭土制备多孔材料 23
2.2.4 层状硅酸盐矿物酸浸动力学 27
2.2.5 不同类型层状硅酸盐矿物制备多孔材料 28
2.3 层状硅酸盐矿物制备有序介孔材料 33
2.3.1 以滑石、高岭土制备有序介孔材料实验方法 33
2.3.2 滑石制备有序介孔材料 33
2.3.3 高岭土制备有序介孔材料 44
2.3.4 膨润土制备有序介孔材料 54
2.4 有序介孔材料组装纳米颗粒 59
2.4.1 实验方法 59
2.4.2 滑石制备有序介孔材料组装SnO2纳米颗粒 60
2.4.3 高岭土制备有序介孔材料组装SnO2纳米颗粒 64
2.4.4 不同主体组装SnO2纳米颗粒分析 68
2.4.5 膨润土制备有序介孔材料组装TiO2纳米颗粒 71
2.5 有序介孔材料为主体的复合材料构筑及表征 73
2.5.1 ZnFe2O4-TiO2/有序介孔材料复合材料的构筑及表征 73
2.5.2 金属离子掺杂TiO2/有序介孔材料复合材料的构筑及表征 80
2.6 埃洛石制备介孔材料 87
2.6.1 埃洛石煅烧碱浸法制备介孔材料 87
2.6.2 埃洛石酸浸碱浸法制备介孔材料 93
2.6.3 介孔材料组装ZnO 96
2.6.4 埃洛石制备介孔二氧化硅纳米管 100
2.7 凹凸棒石制备介孔材料及原位组装 109
2.7.1 凹凸棒石制备介孔材料 109
2.7.2 凹凸棒石制备介孔材料及原位组装纳米CuO 112
2.7.3 凹凸棒石制备介孔材料及原位组装纳米Au 123
2.8 介孔材料的微胶囊化及界面效应 130
2.8.1 实验方法 130
2.8.2 介孔二氧化硅纳米球的制备与表征 132
2.8.3 介孔二氧化硅纳米球的微胶囊化设计 135
2.8.4 荧光染料在微胶囊界面的扩散行为 143
2.8.5 基于介孔材料微胶囊的界面催化效应 147
参考文献 150
3 硅酸盐矿物基复合导电材料 157
3.1 引言 157
3.2 Al-ZnO/高岭石导电矿物材料的制备与性能分析 158
3.2.1 实验方法 158
3.2.2 Al-ZnO/高岭石导电矿物材料性能分析 159
3.3 Sb-SnO2/高岭石导电矿物材料的制备与性能调控 169
3.3.1 实验方法 169
3.3.2 棒状高岭石制备导电矿物材料 170
3.3.3 片状高岭石制备导电矿物材料 179
3.3.4 煅烧高岭石制备导电矿物材料 184
3.4 高岭石基导电矿物材料的构筑机理 194
3.4.1 实验方法 194
3.4.2 高岭石表面功能改性的微结构 194
3.4.3 导电矿物材料构筑机理 205
3.5 导电矿物材料用于高分子复合材料 209
3.5.1 导电矿物材料的扩大实验 209
3.5.2 导电矿物材料/互穿网络树脂复合材料的制备 211
3.5.3 导电矿物材料/聚丙烯复合材料的制备 215
3.6 埃洛石功能组装及其性能调控 227
3.6.1 埃洛石负载Sb-SnO2及其性能 227
3.6.2 埃洛石组装Al-ZnO及其界面特征 233
参考文献 239
4 硅酸盐矿物表面组装制备催化材料 244
4.1 引言 244
4.2 基于凹凸棒石特性的复合催化材料可控合成 245
4.2.1 VWTi/凹凸棒石复合高温催化材料的制备 245
4.2.2 凹凸棒石对Au-Au2O3的调控机制 249
4.3 凹凸棒石复合催化材料的结构-性能 254
4.3.1 Y2O3：(Eu3+，Au3+)/凹凸棒石复合催化材料的性能调控 254
4.3.2 Au-Au2O3/凹凸棒石复合低温催化材料的制备与表征 264
4.3.3 Eu2O3-ZnO/凹凸棒石复合光催化材料的制备与表征 271
4.3.4 NiO/凹凸棒石复合材料的制备与表征 279
4.3.5 Pd-CuO/凹凸棒石复合光催化材料的制备与表征 285
4.4 高岭石掺杂改性的结构演变及性能强化 292
4.4.1 实验方法 292
4.4.2 掺杂改性催化性能强化 293
4.4.3 物料配比对光催化性能的影响 300
4.4.4 煅烧温度对光催化性能的影响 304
4.4.5 光催化强化机理分析 305
4.5 高岭石表面改性的界面特征及性能强化 306
4.5.1 实验方法 306
4.5.2 CdS/高岭石功能材料的合成与表征 309
4.5.3 Pd/高岭石功能材料的合成与表征 317
4.6 氧化物负载埃洛石的制备及性能调控 336
4.6.1 实验方法 336
4.6.2 Co3O4/HNTs复合催化材料的制备与表征 337
4.6.3 ZnO/CCHNTs二元复合催化材料的制备与表征 345
4.7 硫化物负载埃洛石的可控制备及催化机制 353
4.7.1 实验方法 353
4.7.2 ZnS/HNTs复合催化材料的制备与表征 355
4.7.3 CdS/La-HNTs掺杂型复合催化材料的制备与表征 363
4.8 贵金属负载埃洛石的制备及界面行为 371
4.8.1 实验方法 371
4.8.2 Au/SH-HNTs复合催化材料的制备与表征 372
4.8.3 Pt/NH2-HNTs复合催化材料的制备与表征 376
4.8.4 Pd/NH2-HNTs复合催化材料的制备与表征 381
4.9 埃洛石/铈锆复合材料的制备及性能调控 392
4.9.1 埃洛石结构形貌的高温稳定性 392
4.9.2 埃洛石/铈锆复合材料的制备与性能 398
4.9.3 整体式三效催化剂的制备与性能 403
参考文献 409
5 硅酸盐矿物固定二氧化碳 413
5.1 引言 413
5.2 硅灰石碳酸化固定CO2 415
5.2.1 硫酸-氨水体系下硅灰石固定CO2 415
5.2.2 盐酸-氨水体系下硅灰石固定CO2 421
5.2.3 硅灰石碳酸化产物晶形与形貌的调控 430
5.2.4 硅灰石碳酸化产物的应用 435
5.3 滑石碳酸化固定CO2 442
5.3.1 滑石的酸浸分析 442
5.3.2 滑石碳酸化固定CO2工艺 446
5.3.3 三水菱镁矿晶体的生长过程 451
5.4 脱硫渣碳酸化固定CO2 456
5.4.1 工业级CO2的固化工艺 456
5.4.2 工业烟气中CO2的固化工艺 464
5.5 基于埃洛石的高温CO2吸附材料制备及性能研究 466
5.5.1 实验方法 466
5.5.2 高温CO2吸附性能测试 467
5.5.3 埃洛石基高温CO2吸附材料Li4SiO4的制备 467
5.5.4 基于埃洛石高温CO2吸附材料的吸附性能与机理 468
5.6 基于埃洛石的低温CO2吸附剂的制备及性能 473
5.6.1 实验方法 473
5.6.2 低温CO2吸附性能测试 474
5.6.3 氨基功能化埃洛石低温CO2吸附剂的表征与分析 474
5.6.4 氨基功能化埃洛石吸附剂的CO2吸附性能与机理 478
5.7 四乙烯五胺改性海泡石及其吸附CO2性能 486
5.7.1 四乙烯五胺改性海泡石的制备工艺流程 486
5.7.2 四乙烯五胺改性海泡石性能表征 487
5.7.3 四乙烯五胺改性海泡石吸附CO2性能 490
5.8 聚乙烯亚胺改性海泡石及其吸附CO2性能 492
5.8.1 聚乙烯亚胺改性海泡石的制备工艺流程 492
5.8.2 聚乙烯亚胺改性海泡石性能表征 493
5.8.3 聚乙烯亚胺改性海泡石吸附CO2性能 496
参考文献 498
6 硅酸盐矿物基复合储热材料 502
6.1 引言 502
6.2 矿物特性对储热性能的影响 503
6.2.1 矿物结构对储热性能的影响 503
6.2.2 矿物形貌对储热性能的影响 511
6.3 矿物改型增强储热性能的研究 522
6.3.1 实验方法 522
6.3.2 磨矿方式对蛭石结构的影响 524
6.3.3 蛭石膨胀过程的结构演变 525
6.3.4 储热性能与微结构分析 529
6.3.5 矿物改型增强储热性能分析 533
6.4 矿物组合增强储热性能 536
6.4.1 实验方法 536
6.4.2 晶体结构分析 538
6.4.3 结构及性能分析 540
6.4.4 膨润土/石墨/硬脂酸的表界面分析 547
6.4.5 矿物组合增强储热性能的协同效应 548
6.5 煤系高岭土基储热材料的制备及结构-性能 550
6.5.1 硬脂酸/煤系高岭土复合储热材料 550
6.5.2 负载银的氧化硅纳米片储热材料 556
6.5.3 复合相变储能板制备及性能 572
6.5.4 莫来石基复相储热陶瓷的制备 579
6.6 硅灰石基复合相变储热材料的储热性能 597
6.6.1 实验方法 597
6.6.2 结构及形貌特征 598
6.6.3 硅灰石长径比对负载量的影响机制 599
6.6.4 储热性能分析 601
6.7 改性粉煤灰基复合相变储热材料的储热性能 604
6.7.1 实验方法 604
6.7.2 结构及形貌特征 604
6.7.3 储热容量分析 606
6.7.4 酸改性对粉煤灰负载量的影响机制 607
6.7.5 储热-放热分析 609
6.8 浮石基复合相变储热材料的储热性能 609
6.8.1 实验方法 609
6.8.2 结构及形貌特征 610
6.8.3 储热容量分析 611
6.8.4 储热-放热分析 612
6.8.5 热循环分析 612
6.9 蒙脱石空间组装硬脂酸相变微胶囊及其储热性能 613
6.9.1 实验方法 613
6.9.2 结构与形貌特征 613
6.9.3 储放热性能 616
6.9.4 界面结构分析 619
6.9.5 储热性能增强的机理 619
参考文献 620
7 硅酸盐矿物制备储氢材料 624
7.1 引言 624
7.2 基于矿物特性的储氢材料制备及性能调控 625
7.2.1 实验方法 625
7.2.2 硅藻土基复合矿物储氢材料的表征与分析 627
7.2.3 埃洛石基复合矿物储氢材料的表征与分析 633
7.3 矿物杂化管储氢材料的可控制备及界面研究 639
7.3.1 实验方法 639
7.3.2 碳-埃洛石杂化储氢材料的表征与分析 642
7.3.3 金属有机骨架物-埃洛石杂化及碳转化储氢材料 650
7.4 介孔复合材料的构筑及其储氢性能 658
7.4.1 介孔二氧化硅复合储氢材料的合成 658
7.4.2 介孔二氧化硅复合储氢材料的表征与分析 659
参考文献 666
8 硅酸盐矿物杂化材料 668
8.1 引言 668
8.2 埃洛石组装改性的构效关系及性能强化 669
8.2.1 实验方法 669
8.2.2 结构及形貌分析 670
8.2.3 氮气孔隙度测试分析 676
8.2.4 热稳定性分析 677
8.2.5 药物缓释性能 677
8.3 埃洛石组装阿司匹林及其药物释放性能 679
8.3.1 实验方法 679
8.3.2 结构及形貌分析 679
8.3.3 药物释放性能分析 683
8.3.4 埃洛石组装机理分析 684
8.4 埃洛石管内原位合成Fe3O4及其吸附性能 685
8.4.1 实验方法 685
8.4.2 结构及表界面特征 686
8.4.3 复合材料对亚甲基蓝吸附结果分析 690
8.5 埃洛石负载Fe3O4 的两步法制备及其磁性分析 691
8.5.1 实验方法 691
8.5.2 表界面特征 693
8.5.3 结构及性能分析 695
参考文献 698
9 蒙脱石基矿物功能材料 701
9.1 引言 701
9.2 蒙脱石复合二硫化钼的制备及其催化还原性能 702
9.2.1 蒙脱石表面改性负载二硫化钼复合二维材料 702
9.2.2 二硫化钼插层蒙脱石结构改型杂化二维材料 712
9.3 碳材料插层蒙脱石结构改型及其吸附性能 723
9.3.1 碳材料插层蒙脱石的结构改型 723
9.3.2 蒙脱石复合碳材料的性能调控 726
9.4 蒙脱石表面改性负载铁酸镧、钙钛矿及其光催化性能 730
9.4.1 蒙脱石负载铁酸镧复合催化材料 730
9.4.2 蒙脱石负载钙钛矿复合催化材料 738
参考文献 740
京公网安备 11010102004214号