[发明专利]一种纳米粘土的制备方法

说明书

一种纳米粘土的制备方法，按下述方法进行：对天然海泡石或凹凸棒土硅酸盐粘土进行陈化、酸化、挤压加工得干粉；对上述加工的干粉进行４００℃～８００℃的高温烧结，然后分离和脱离杂质；对脱离杂质后的硅酸盐粘土进行离子交换反应，并伴以高速剪切搅拌；充分静置，离心沉降直至得到半透明土凝胶，干燥后即得到一维纳米硅酸盐粘土。通过本发明制备的纳米硅酸盐粘土具有纤维状、棒状的结构特征，在两维方向上的尺寸为纳米尺寸，具有纳米材料的共性，分散性好，应用面广。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，更具体地说，涉及到一种纳米粘土的制备方法。

背景技术

纳米粘土是以海泡石、凹凸土为主要成份制备而成的。具有良好的分散悬浮性、吸附性、流变性和补强性能，并具有极强的离子交换特性， 广泛应用于橡塑、建筑、化工、医药、环保等领域。一维硅酸盐纳米粘土的开 发和应用能使上述领域的产品品质具有较大的提高和应用面有所提高。

通常的海泡石、凹凸棒土经过的粉碎研磨和挤压成型后具有一定的吸附 功能，并以200～800目的结构尺寸应用于市场。应用领域只是以吸附、增稠、 保温等应用为主的普通原材料应用。这是由于目前这类硅酸盐粘土的初工和 纳米级粘土的制备技术及应用技术还处于空白状态造成的。天然矿物海泡石、 凹凸棒土中含有微量的天然纳米粒子，但整体上不具有纳米材料特征。近年来 海泡石、凹凸土的开发开始涉及于纳米技术的基础研究和应用研究，更重要的 是选准纳米材料的应用切入点。但至今仍然没有制备出分散好、应用面广、成 本低的硅酸盐纳米级粉体来作为市场化的无机纳米材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米粘土的制备方法，采用该方法制 备的硅酸盐粘土具有纤维状、棒状的结构特征，在两个方向上的尺寸为纳米尺 寸，具有纳米材料的共性，分散性好，应用面广。

实现上述目的的技术方案是：一种纳米粘土的制备方法，按下 述方法进行：

a、对天然海泡石或凹凸棒土硅酸盐粘土进行陈化、酸化、挤压加工得干粉；

b、对上述加工的干粉在400℃～800℃高温烧结，然后分离和脱离杂质；

c、对脱离杂质后的硅酸盐粘土进行离子交换反应，并伴以高速剪切搅拌；

d、充分静置，离心沉降直至得到半透明土凝胶，干燥后即得到一维硅酸 盐纳米粘土。

前述的一种纳米粘土的制备方法，陈化过程是指将矿土开采出 来后自然露天存放25～50天的过程。

前述的一种纳米粘土的制备方法，其中所述的酸化过程是指对 粘土先进行的表面的离子反应处理，可使用盐酸、硝酸或硫酸。

前述的一种纳米粘土的制备方法，所述的挤压过程是对陈化、 酸化后的粘土进行挤压成片状的过程。

前述的一种纳米粘土的制备方法，所述的离子交换反应过程， 使用的离子交换助剂为酸或碱金属盐。

本发明的优点在于：天然海泡石、凹凸土经过离子反应处理后，破坏其原 有的结构之间阳离子键力作用，析出粘土间杂质粒子和多价阳离子，达到纳米 级粘土和杂质分离、棒状粘土与片层分离，制得尺寸范围φ20～60nm，长度为 500～2000nm的一维纳米粘土。并进一步提纯和表面处理，得到真正的高纯度 一维硅酸盐纳米材料，分散性好，应用面广，适用于各种化学合成、橡塑、涂 料及功能载体的应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例一