近10年来，黏土矿物的纳米特性及其在功能复合材料中的应用日益受到重视，其中，凹凸棒石已成为研究热点之一。凹凸棒石是一种含水富镁铝硅酸盐黏土矿物，由于独特的棒晶形貌和孔道结构，已在许多方面得到了广泛应用。近年来，随着对凹凸棒石微观结构及其伴生矿的深入研究，不断挖掘了其自身特性，发展了有机/无机杂化材料、无机/无机杂化颜料、超疏水疏油分离材料、霉菌毒素吸附材料、多功能抗菌材料和矿物生物炭等新材料；拓展了其在催化材料、储热材料、组织工程材料、液晶材料、储氢材料、膜分离材料、绝热材料和3D打印等方面的应用。本书在全面介绍凹凸棒石研究和应用现状的基础上，重点介绍了作者团队在凹凸棒石新型功能材料构筑及其应用方面的研究工作，综述了凹凸棒石新型功能材料研究进展，全面反映了目前凹凸棒石功能材料研究和应用现状。
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序
前言
第1章 概论 1
1.1 凹凸棒石概述 6
1.1.1 凹凸棒石命名 6
1.1.2 凹凸棒石晶体结构 7
1.1.3 凹凸棒石黏土分类 11
1.2 凹凸棒石研究概况 13
1.2.1 从论文发表看研究热点 14
1.2.2 从专利申请看应用领域 19
1.2.3 从标准制订看行业规范 22
1.3 凹凸棒石功能材料研究概述 24
1.3.1 从矿物材料到纳米材料 25
1.3.2 从纳米材料到功能材料 32
1.4 混维凹凸棒石黏土高值利用路径 62
1.4.1 混维凹凸棒石特征 62
1.4.2 转白是高值利用的前提 66
1.4.3 混维矿物利用是发展重点 67
1.5 凹凸棒石未来研发趋势 68
1.5.1 从表面改性到结构演化 68
1.5.2 从传统制备到绿色构筑 70
1.5.3 从单一利用到综合利用 76
1.6 凹凸棒石产业发展需求趋势 77
1.6.1 非金属矿功能材料发展趋势 77
1.6.2 凹凸棒石产业发展需求趋势 80
参考文献 82
第2章 凹凸棒石无机杂化颜料 99
2.1 引言 99
2.2 铁红/凹凸棒石杂化颜料 100
2.2.1 水热法 102
2.2.2 不同来源凹凸棒石 110
2.2.3 不同黏土矿物比较研究 118
2.2.4 机械力化学法 129
2.3 铋黄/凹凸棒石杂化颜料 132
2.3.1 溶胶-凝胶法 133
2.3.2 化学沉淀法 139
2.3.3 不同黏土矿物比较研究 151
2.3.4 机械力化学法 161
2.3.5 铋黄/凹凸棒石杂化颜料的应用 164
2.4 钴蓝/凹凸棒石杂化颜料 173
2.4.1 共沉淀法 174
2.4.2 不同黏土矿物比较研究 179
2.4.3 机械力化学法 190
2.5 其他凹凸棒石无机杂化颜料 192
2.5.1 镉黄/凹凸棒石杂化颜料 192
2.5.2 钴黑/凹凸棒石杂化颜料 198
参考文献 201
第3章 凹凸棒石玛雅蓝颜料 221
3.1 引言 221
3.2 凹凸棒石玛雅蓝颜料的制备与形成机理 222
3.2.1 玛雅蓝颜料制备方法 222
3.2.2 凹凸棒石不可替代性 222
3.2.3 玛雅蓝颜料形成机理 222
3.3 凹凸棒石类玛雅蓝颜料 224
3.3.1 凹凸棒石结构对颜料性能影响 225
3.3.2 研磨参数对颜料性能影响 226
3.3.3 加热温度对颜料性能影响 229
3.3.4 表面改性对颜料性能影响 231
3.4 超疏水和超双疏凹凸棒石类玛雅蓝颜料 234
3.4.1 超疏水凹凸棒石类玛雅蓝颜料 235
3.4.2 超双疏凹凸棒石类玛雅蓝颜料 239
3.4.3 凹凸棒石无机杂化超双疏颜料 246
3.5 溶剂致色凹凸棒石类玛雅蓝颜料 249
3.5.1 颜料组成对其性能的影响 249
3.5.2 研磨参数对颜料性能的影响 251
3.5.3 加热温度对颜料性能的影响 252
3.5.4 颜料的超疏水与自清洁性 253
3.5.5 颜料的变色机理及稳定性 254
3.6 天然色素/凹凸棒石杂化颜料 256
3.6.1 花青素/凹凸棒石杂化颜料 257
3.6.2 甜菜苷/凹凸棒石杂化颜料 264
参考文献 268
第4章 凹凸棒石超疏水/超双疏材料 274
4.1 引言 274
4.2 凹凸棒石超疏水材料 274
4.2.1 凹凸棒石@有机硅烷聚合物超疏水涂层 275
4.2.2 凹凸棒石/碳@有机硅烷聚合物超疏水涂层 276
4.2.3 激光打印凹凸棒石@全氟聚硅氧烷超疏水涂层 279
4.2.4 凹凸棒石水性超疏水涂层 280
4.2.5 其他凹凸棒石超疏水涂层 283
4.3 凹凸棒石超双疏材料 284
4.3.1 凹凸棒石@全氟聚硅氧烷超双疏涂层 285
4.3.2 凹凸棒石改性对超双疏涂层性能和结构的影响 288
4.3.3 不同产地凹凸棒石的超双疏涂层 292
4.3.4 凹凸棒石@全氟聚硅氧烷超疏高黏液体涂层 296
4.3.5 凹凸棒石/碳复合材料@全氟聚硅氧烷超双疏涂层 298
4.3.6 磁性凹凸棒石超双疏纳米复合材料 300
4.3.7 凹凸棒石光致变色超双疏涂层 302
4.3.8 其他黏土矿物超双疏涂层 305
参考文献 305
第5章 凹凸棒石基抗菌材料 309
5.1 引言 309
5.2 凹凸棒石无机/无机抗菌材料 309
5.2.1 银/凹凸棒石抗菌材料 310
5.2.2 铜/凹凸棒石抗菌材料 314
5.2.3 锌/凹凸棒石抗菌材料 316
5.3 凹凸棒石有机/无机抗菌材料 322
5.3.1 抗生素/凹凸棒石抗菌材料 322
5.3.2 植物精油/凹凸棒石抗菌材料 326
5.3.3 阳离子抗菌剂/凹凸棒石抗菌材料 329
5.3.4 生物高分子/凹凸棒石抗菌材料 331
5.4 凹凸棒石基抗菌材料的应用 332
5.4.1 动物养殖 332
5.4.2 食品包装 337
5.4.3 生物医用 338
5.4.4 日化产品 339
参考文献 340
第6章 凹凸棒石霉菌毒素吸附材料 347
6.1 引言 347
6.2 霉菌毒素污染现状和凹凸棒石应用概况 347
6.2.1 霉菌毒素污染现状 347
6.2.2 动物养殖用凹凸棒石功能 349
6.3 凹凸棒石黄曲霉菌毒素吸附剂 351
6.3.1 黏土矿物对黄曲霉菌毒素的吸附 352
6.3.2 凹凸棒石对黄曲霉菌毒素的吸附 353
6.4 凹凸棒石玉米赤霉烯酮吸附剂 355
6.4.1 黏土矿物对玉米赤霉烯酮的吸附 355
6.4.2 传统处理方式凹凸棒石对玉米赤霉烯酮的吸附 358
6.4.3 季铵盐改性凹凸棒石对玉米赤霉烯酮的吸附 359
6.4.4 多功能凹凸棒石玉米赤霉烯酮吸附剂 368
6.5 凹凸棒石呕吐毒素吸附剂 372
6.5.1 黏土矿物对呕吐毒素的吸附 373
6.5.2 复合改性凹凸棒石对呕吐毒素的吸附 374
参考文献 375
第7章 凹凸棒石稳定Pickering乳液构筑多孔吸附材料 383
7.1 引言 383
7.2 乳液模板法构筑多孔材料 384
7.2.1 传统乳液模板法构筑多孔材料 384
7.2.2 粒子稳定Pickering乳液模板法构筑多孔材料 386
7.2.3 粒子协同表面活性剂稳定Pickering乳液模板法构筑多孔材料 386
7.3 黏土矿物稳定Pickering乳液 387
7.3.1 蒙脱石稳定Pickering乳液 387
7.3.2 高岭石稳定Pickering乳液 388
7.3.3 锂皂石稳定Pickering乳液 389
7.3.4 埃洛石稳定Pickering乳液 390
7.3.5 海泡石稳定Pickering乳液 392
7.3.6 凹凸棒石稳定Pickering乳液 392
7.4 凹凸棒石稳定乳液构筑多孔材料 395
7.4.1 凹凸棒石协同表面活性剂稳定高内相乳液构筑多孔材料 396
7.4.2 凹凸棒石协同表面活性剂稳定中内相乳液构筑多孔材料 398
7.4.3 凹凸棒石协同壳聚糖稳定中内相乳液构筑多孔材料 402
7.4.4 不同黏土矿物稳定O/W Pickering乳液构筑多孔材料 404
7.5 凹凸棒石稳定Pickering泡沫模板法构筑多孔材料 409
7.5.1 凹凸棒石合成表面活性剂协同稳定构筑多孔材料 410
7.5.2 凹凸棒石天然表面活性剂协同稳定构筑多孔材料 413
7.6 凹凸棒石稳定乳液/泡沫构筑多孔材料在水处理中的应用 416
7.6.1 重金属吸附 416
7.6.2 稀散金属吸附 418
7.6.3 有机染料和抗生素吸附 420
参考文献 424
第8章 凹凸棒石基炭复合材料 432
8.1 引言 432
8.2 小分子有机物为碳源 433
8.2.1 直链有机物 433
8.2.2 杂环有机物 437
8.3 有机高分子为碳源 438
8.3.1 天然高分子 438
8.3.2 合成高分子 441
8.4 生物质废弃物为碳源 442
8.4.1 农业废弃物 442
8.4.2 林业废弃物 443
8.5 食用油脱色废土为碳源 443
8.5.1 大豆油为碳源 444
8.5.2 棕榈油为碳源 447
8.5.3 棕榈油为碳源构筑功能凹凸棒石/炭复合材料 451
8.6 其他脱色废土为碳源 464
8.6.1 动物油为碳源 464
8.6.2 废弃火锅油为碳源 468
8.6.3 废机油为碳源 471
8.7 凹凸棒石基炭复合材料应用 473
8.7.1 有机污染物去除 473
8.7.2 重金属离子去除 485
参考文献 487
第9章 凹凸棒石基其他新型复合材料 498
9.1 引言 498
9.2 导电材料 498
9.2.1 凹凸棒石/炭导电复合材料 498
9.2.2 凹凸棒石/聚合物导电复合材料 499
9.3 储热材料 500
9.3.1 凹凸棒石基体 500
9.3.2 凹凸棒石复合材料基体 501
9.4 电化学储能材料 503
9.4.1 超级电容器电极材料 503
9.4.2 锂基电池材料 508
9.5 液晶材料 512
9.5.1 凹凸棒石水相液晶相行为 512
9.5.2 凹凸棒石油相液晶相行为 515
9.6 润滑油/脂材料 516
9.6.1 天然凹凸棒石润滑油/脂添加剂 517
9.6.2 改性凹凸棒石润滑油/脂添加剂 518
9.6.3 凹凸棒石基复合材料润滑油/脂添加剂 521
9.7 组织工程材料 525
9.7.1 凹凸棒石骨修复支架材料 525
9.7.2 凹凸棒石其他组织工程材料 529
9.8 膜分离材料 529
9.8.1 凹凸棒石基无机复合膜 530
9.8.2 凹凸棒石基有机复合膜 532
9.8.3 凹凸棒石复合膜的应用 535
9.9 其他新型功能材料 539
9.9.1 储氢材料 539
9.9.2 催化材料 541
9.9.3 药物缓释材料 545
9.9.4 农药缓释材料 548
9.9.5 肥料缓释材料 550
9.9.6 3D打印建筑材料 551
9.9.7 CO2捕捉材料 553
参考文献 555
第10章 混维凹凸棒石黏土构筑功能材料 573
10.1 引言 573
10.2 混维凹凸棒石黏土转白 575
10.2.1 水热过程转白 575
10.2.2 溶剂热过程转白 580
10.2.3 盐酸羟胺溶液转白 585
10.2.4 有机酸液相转白 589
10.2.5 草酸固相转白 598
10.3 转白混维凹凸棒石黏土构筑功能复合材料 602
10.3.1 海藻酸钠/混维凹凸棒石黏土纳米复合膜 602
10.3.2 铜/二氧化硅纳米复合材料 606
10.4 混维凹凸棒石黏土直接构筑功能复合材料 609
10.4.1 混维凹凸棒石黏土构筑多孔硅酸盐吸附剂 609
10.4.2 氯乙酸存在下混维凹凸棒石黏土构筑多孔硅酸盐吸附剂 612
10.4.3 混维凹凸棒石黏土同步转化构筑硅酸盐/碳吸附材料 615
10.5 转白洗溶出金属离子再利用合成LDH材料 619
10.5.1 共沉淀-水热法制备LDH化合物 619
10.5.2 混合金属氧化物/碳复合材料 621
参考文献 626
京公网安备 11010102004214号