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天然纤蛇纹石对有机颜料酞菁蓝的改性研究

作　者: 李元元
导　师: 赵磊；王丽娟
学　校: 中国地质大学（北京）
专　业: 海洋化学
关键词: 海洋矿物资源蛇纹石纳米纤维状白炭黑酞菁蓝改性颜料
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

海洋中丰富的微米、纳米尺度矿物资源等待开发利用,但对其大量取样较难。青海茫崖纤蛇纹石为纳米纤维管状矿物,并便于大量取样用于研究,本文对这种具有代表性的纤蛇纹石矿物作为海洋矿物资源利用作预研究对象。笔者利用纤蛇纹石酸蚀产物纳米纤维状白炭黑的独特纳米纤维状多孔结构,作为基材对有机颜料酞菁蓝进行改性,并从纳米尺度上进行了详细地研究,其目的是拓宽纤蛇纹石安全应用的领域,同时丰富酞菁蓝的品种牌号,并为揭示纤蛇纹石的纳米效应和表面吸附等环境属性提供了直观的依据。对以纳米纤维状白炭黑和沉淀法白炭黑为基材的酞菁蓝进行改性研究,利用透射电镜、色差分析、红外光谱、氮吸附法和耐久性分析等测试方法,对二者改性后颜料的微观结构、色差变化、物相、比表面积和抗老化性等进行表征,发现前者改性后颜料的98.4m2/g,最大吸附量为485cm3/g;而在同样的实验条件下后者改性后颜料的比表面积为95.5 m2/g,最大吸附量为195 cm3/g,。通过透射电镜发现纳米纤维状白炭黑改性后的颜料粒子部分填充于孔隙中或管中,或附着在纳米管上;而在传统的白炭黑改性后的颜料中,棒状的酞菁蓝颜料与传统的白炭黑呈交叠分布。在紫外光照的条件下,前者改性后的颜料的色差为0.20,后者改性后颜料的色差为0.96。显然,前者改性后颜料的比表面积、最大吸附量、耐紫外光照性和抗老化性强于后者改性后的颜料,这与纳米纤维状白炭黑的纳米纤维状多孔结构密切相关,从而证明纳米纤维状白炭黑的多数特性更优于传统白炭黑。纤蛇纹石具有原料成本低廉、资源丰富和制备方法简单的特点,一定会带来良好的经济和社会效益。相信在降低或消除其生物毒性的前提下,随着对纤蛇纹石纳米特性认识的深入,必将开发出纤蛇纹石的更多用途。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
前言  11-12
第一章纤蛇纹石研究现状  12-27
  1.1 中国纤蛇纹石产出地质背景  12-14
    1.1.1 中国陆地温石棉矿床分布  13-14
    1.1.2 超基性岩型温石棉矿床  14
    1.1.3 碳酸盐岩型温石棉矿床  14
  1.2 青海茫崖纤蛇纹石矿床  14-16
    1.2.1 地质简况  14-15
    1.2.2 矿区特征  15-16
  1.3 纤蛇纹石应用现状  16-17
  1.4 纤蛇纹石的特征  17-23
    1.4.1 纤蛇纹石化学特征  17-18
    1.4.2 纤蛇纹石结构特征  18-20
    1.4.3 纤蛇纹石的活性  20-21
    1.4.4 纤蛇纹石的生理毒性  21-22
    1.4.5 纤蛇纹石的纳米性质  22-23
  1.5 纤蛇纹石的酸蚀产物——纳米纤维状白炭黑  23-27
    1.5.1 纳米纤维状白炭黑SiO2 微粒结构  23-24
    1.5.2 纳米纤维状白炭黑SiO2 微粒的聚结体与集结群  24-25
    1.5.3 纳米纤维状白炭黑与传统白炭黑的区别  25-27
第二章酞菁蓝的研究现状  27-33
  2.1 酞菁蓝的化学结构  27
  2.2 酞菁蓝的应用现状  27-28
  2.3 酞菁蓝的耐久性  28-29
  2.4 酞菁蓝的改性  29-30
  2.5 有机颜料的改性  30-33
    2.5.1 共混法  30-31
    2.5.2 溶胶——凝胶法  31
    2.5.3 聚合物基体原位聚合法  31-32
    2.5.4 包膜处理  32-33
第三章纳米纤维状白炭黑的制备  33-36
  3.1 选样  33
  3.2 实验原理  33-34
  3.3 制备条件  34-35
    3.3.1 正交实验  34-35
    3.3.2 正交实验结果  35
  3.4 小结  35-36
第四章酞菁蓝的基体原位聚合法改性研究  36-43
  4.1 原材料  36
  4.2 实验仪器  36
  4.3 实验方法  36-37
  4.4 合成条件  37-42
    4.4.1 正交实验  37-38
    4.4.2 实验原理  38-39
    4.4.3 结果分析  39-42
  4.5 小结  42-43
第五章基体原位聚合法合成颜料的表征  43-53
  5.1 纳米结构表征  43-49
    5.1.1 低温氮气吸附(BET 全分析)  43-47
    5.1.2 透射电子显微镜(TEM)分析  47-48
    5.1.3 红外光谱(IR)分析  48-49
  5.2 耐久性分析  49-51
    5.2.1 原材料  49-50
    5.2.2 实验条件  50
    5.2.3 实验结果  50-51
  5.3 小结  51-53
第六章结论  53-55
参考文献  55-59
论文发表情况  59-60
致谢  60

天然纤蛇纹石对有机颜料酞菁蓝的改性研究

内容摘要

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