一种高效低成本制备高岭土纳米管及其复合材料的方法技术

一种高效低成本制备高岭土纳米管及其复合材料的方法，属于高岭土纳米管制备技术领域。通过将高岭土分散至层状亲水性化合物的水相分散液中，之后在一定设备中进行剥离，获得高品质、高产率的纳米管。本发明专利技术以层状亲水性化合物为分散剂，剥离制备高岭土纳米管，通过后处理，获到的高岭土纳米管外径30‑150nm，长度300‑2000nm，长径比10‑14。本发明专利技术的方法原料廉价易得，工艺流程简单，无溶剂回收的难题，后处理容易，生产成本低，易于产业化，是高岭土深加工，提高天然资源利用率的一个重要方面。

A High Efficiency and Low Cost Method for Preparing Kaolin Nanotubes and Their Composites

A method for preparing kaolin nanotubes and their composites with high efficiency and low cost belongs to the technical field of preparing kaolin nanotubes. By dispersing kaolin into the aqueous dispersion of layered hydrophilic compounds and stripping it in a certain equipment, high quality and high yield nanotubes were obtained. The kaolin nanotube is prepared by stripping layered hydrophilic compounds as dispersant. After post-treatment, the obtained kaolin nanotube has an outer diameter of 30 150 nm, a length of 300 2000 nm and a length-diameter ratio of 10 14. The method has the advantages of cheap raw materials, simple process flow, difficult solvent-free recovery, easy post-processing, low production cost and easy industrialization, and is an important aspect of kaolin deep processing and improving the utilization rate of natural resources.

【技术实现步骤摘要】
一种高效低成本制备高岭土纳米管及其复合材料的方法
本专利技术属于高岭土纳米管制备
具体涉及一种高效低成本制备高岭土纳米管及其复合材料的方法。
技术介绍
粘土矿物近年来因其潜在的应用而引起了极大的关注，如材料加工，农业，环境修复和建筑工程等方面。在粘土矿物中，高岭土是储存量大、资源丰富(全世界生产最多的粘土)、且价格低廉的天然层状硅酸盐矿物；由于其独特的物理和化学性质，在纸张填料，陶瓷，聚合物添加剂等工业领域中而被广泛使用。但是，高岭土产品多为初加工产品的直接应用，急需开发新的深加工技术，提高高岭土制品的附加值。埃洛石纳米管在储能材料、药物负载、催化剂及催化剂载体、纳米反应器等方面具有良好的应用前景。但埃洛石纳米管储量低，且杂质多，纯度不高，限制了其大规模应用。由于高岭土中的主要成分高岭石，与埃洛石纳米管的化学组成相似，如果能够通过适当的加工处理，使高岭石转变为具有类似埃洛石纳米管的管状结构，对于提高高岭土产品的应用价值、解决埃洛石储量不足等应用瓶颈具有非常重要的意义。高岭石的基本晶体结构单元是由硅氧四面体层和铝氧八面体层按1:1型、通过共用氧原子组成，层与层之间通过氢键相互连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效低成本剥离制备高岭土纳米管及复合材料的方法，其特征在于，包括以下的过程和步骤：(1)以亲水性的层状化合物为分散剂，制备亲水性层状化合物的分散液，若亲水性的层状化合物可以合成也可以直接从市场上购买；(2)以高岭土原材料或预处理过的高岭土为原料；(3)将步骤(1)中的亲水性层状化合物作为分散剂，将步骤2)高岭土或预处理的高岭土分散到亲水性层状化合物的分散液中，通过剥离设备，进行剥离并固液分离干燥得到高岭土纳米管复合材料，进一步处理除去亲水性的层状化合物得到高岭土纳米管。

【技术特征摘要】
1.一种高效低成本剥离制备高岭土纳米管及复合材料的方法，其特征在于，包括以下的过程和步骤：(1)以亲水性的层状化合物为分散剂，制备亲水性层状化合物的分散液，若亲水性的层状化合物可以合成也可以直接从市场上购买；(2)以高岭土原材料或预处理过的高岭土为原料；(3)将步骤(1)中的亲水性层状化合物作为分散剂，将步骤2)高岭土或预处理的高岭土分散到亲水性层状化合物的分散液中，通过剥离设备，进行剥离并固液分离干燥得到高岭土纳米管复合材料，进一步处理除去亲水性的层状化合物得到高岭土纳米管。2.按照权利要求1所述的一种高效低成本剥离制备高岭土纳米管及复合材料的方法，其特征在于，步骤(1)亲水性层状化合物为氧化石墨、金属氧化物；分散液为亲水性层状化合物在水相中的悬浮液，亲水性层状化合物浓度在0.015g/L-1.667g/L之间。3.按照权利要求2所述的一种高效低成本剥离制备高岭土纳米管及复合材料的方法，其特征在于，金属氧化物选自氧化钒、氧化钼。4.按照权利要求1所述的一种高效低成本剥离制备高岭土纳米管及复合材料的方法，其特征在于，步骤(2)预处理过的高岭土的预处理方法包括如下：取高岭土、小分子插层化合物与水混合，然后加热搅拌获得高岭土插层复合物，冷却、洗涤、干燥得到层间距增大的层状材料；小分子插层化合物为二甲基亚砜、尿素、N-甲基甲酰胺、甲醇中的一种或者几种混合；高岭土、小分子插层化合物与水的用量关系为每...

【专利技术属性】
技术研发人员：毋伟，黄晓惠，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11