本發明屬于凹凸棒加(jia)工技術領域,具體(ti)地,涉及一種改變(bian)凹凸棒土結構的方(fang)法。
背景技術:
凹凸棒土是一種天然水合礦物,它的基本單元是直徑約為20-50nm、長度約為1mm的纖維狀的棒晶。由于其納米尺寸,棒晶具有較大的比表面積,在自然狀態下不能穩定的獨立存在,而是相互隨機吸附形成許多聚集體,一梱梱地呈束狀分布。正因為棒晶的大量聚集,使凹凸棒土的比表面積大大低于其理論極限值(即所有棒晶比表面積之和)。未經任何處理的凹凸棒土比表面積一般不高于150m2/g,這使其在很多領域的應用受到限制,比如吸附劑、催化劑、載體等。因此,凹凸棒土的分散受到了越來越多科研工作者的關注。目前,常用的方法有物理法和化學法,前者主要包括機械擠壓、超聲處理等;后者通常為酸堿處理。盡管這些方法能在一定程度上提高凹凸棒土的分散性,提高其比表面積,但是很難實現大幅度的提高,即數值上很難超過200m2/g,其原因是這些方法只是將部分的(de)棒晶(jing)聚集體(ti)分散成(cheng)小的(de)聚集體(ti)或單個棒晶(jing),而不能改變棒晶(jing)的(de)微觀結構(gou)。
復雜結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)材(cai)料譬如(ru)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)纖維網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)結(jie)構(gou)(gou)較(jiao)線(xian)(xian)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)結(jie)構(gou)(gou)具(ju)有更(geng)加優良的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng),包括:機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)、流變性(xing)(xing)(xing)、阻滯性(xing)(xing)(xing)、吸附性(xing)(xing)(xing)、催化性(xing)(xing)(xing)、納(na)(na)(na)米(mi)(mi)篩(shai)、隔熱性(xing)(xing)(xing)等。因而,納(na)(na)(na)米(mi)(mi)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)的(de)(de)設計和構(gou)(gou)筑受到越來(lai)越多(duo)的(de)(de)關(guan)注。然而,現有的(de)(de)工作大多(duo)集(ji)中在(zai)借助(zhu)分子(zi)自組裝技術的(de)(de)有機納(na)(na)(na)米(mi)(mi)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)的(de)(de)合成。對(dui)于(yu)應(ying)用(yong)較(jiao)廣泛的(de)(de)無機納(na)(na)(na)米(mi)(mi)材(cai)料而言,由于(yu)其在(zai)制(zhi)備(bei)過程(cheng)中常(chang)常(chang)呈(cheng)線(xian)(xian)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)生(sheng)長,不(bu)能(neng)(neng)像有機納(na)(na)(na)米(mi)(mi)材(cai)料在(zai)制(zhi)備(bei)過程(cheng)中通過控制(zhi)反(fan)應(ying)條件“自組裝”成網(wang)(wang)(wang)(wang)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)結(jie)構(gou)(gou)。因此,開(kai)發將(jiang)線(xian)(xian)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)結(jie)構(gou)(gou)轉變成網(wang)(wang)(wang)(wang)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)后處理(li)技術具(ju)有廣闊(kuo)的(de)(de)應(ying)用(yong)前景。有報導(dao)說,借助(zhu)透射電子(zi)顯微鏡的(de)(de)電子(zi)束輻(fu)照(zhao)產(chan)生(sheng)的(de)(de)高溫效(xiao)應(ying)可將(jiang)線(xian)(xian)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)單壁碳納(na)(na)(na)米(mi)(mi)管縫合起來(lai),但是,對(dui)能(neng)(neng)夠普(pu)遍使用(yong)的(de)(de)將(jiang)線(xian)(xian)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)無機納(na)(na)(na)米(mi)(mi)結(jie)構(gou)(gou)轉換為納(na)(na)(na)米(mi)(mi)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)方法鮮有報導(dao)。
根據離(li)子(zi)(zi)(zi)束(shu)對有機(ji)小分(fen)子(zi)(zi)(zi)具有更高的(de)(de)濺(jian)射率,我們(men)用(yong)離(li)子(zi)(zi)(zi)束(shu)將(jiang)控失(shi)尿(niao)(niao)素(su)中的(de)(de)尿(niao)(niao)素(su)剔(ti)除掉。離(li)子(zi)(zi)(zi)束(shu)轟擊尿(niao)(niao)素(su)/凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土復配物(wu)可清(qing)晰地看到,離(li)子(zi)(zi)(zi)束(shu)刻蝕不僅剔(ti)除了尿(niao)(niao)素(su),而且使剛(gang)性的(de)(de)凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土納(na)米(mi)線彎(wan)曲變形(xing)。離(li)子(zi)(zi)(zi)束(shu)轟擊純的(de)(de)凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土,改變離(li)子(zi)(zi)(zi)束(shu)的(de)(de)能(neng)量(liang)和劑量(liang),可以(yi)控制凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土由(you)棒(bang)(bang)(bang)狀(zhuang)到網(wang)絡結構(gou)的(de)(de)形(xing)成過程。這(zhe)給我們(men)重(zhong)要的(de)(de)啟示:離(li)子(zi)(zi)(zi)束(shu)轟擊技術可能(neng)是一種(zhong)簡便快(kuai)捷地無(wu)機(ji)線狀(zhuang)納(na)米(mi)材料(liao)轉換為網(wang)絡結構(gou)的(de)(de)新方法(fa)。這(zhe)種(zhong)方法(fa)不僅用(yong)于(yu)凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土材料(liao)網(wang)絡的(de)(de)構(gou)建,對其他(ta)無(wu)機(ji)線狀(zhuang)納(na)米(mi)材料(liao)的(de)(de)網(wang)絡化同樣適用(yong)。
技術實現要素:
針對現(xian)有技(ji)術(shu)中的缺陷,本發明(ming)的目的是提供(gong)一種改(gai)變凹凸(tu)棒(bang)土結構的方法,能大大提高(gao)凹凸(tu)棒(bang)土分散性且將其棒(bang)狀結構構筑成網絡結構。
本發明提供(gong)一種改變凹凸棒(bang)土結構的方法,所述(shu)方法包括如下步驟:
(1)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)土(tu)(tu)樣(yang)品(pin)(pin)預處(chu)理(li):將凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)粘土(tu)(tu)磨制(zhi)成粒徑(jing)120-180目篩的(de)顆粒,以0.4-0.8%質量百分比濃度添(tian)加(jia)到(dao)水中(zhong)形成懸(xuan)(xuan)(xuan)濁(zhuo)液(ye),同時在懸(xuan)(xuan)(xuan)濁(zhuo)液(ye)中(zhong)添(tian)加(jia)表面活(huo)性劑,并控制(zhi)懸(xuan)(xuan)(xuan)濁(zhuo)液(ye)pH值為5-7,不斷攪拌懸(xuan)(xuan)(xuan)濁(zhuo)液(ye);去雜質后(hou)經過超聲處(chu)理(li),烘干得到(dao)純(chun)(chun)化的(de)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)土(tu)(tu)粉末;將純(chun)(chun)化的(de)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)土(tu)(tu)粉末加(jia)入到(dao)純(chun)(chun)水中(zhong),配(pei)置成純(chun)(chun)化的(de)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)土(tu)(tu)懸(xuan)(xuan)(xuan)濁(zhuo)液(ye),蘸取懸(xuan)(xuan)(xuan)濁(zhuo)液(ye)均勻(yun)涂布在器皿上,將器皿烘干,得到(dao)備用凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)土(tu)(tu)樣(yang)品(pin)(pin);
(2)離子束轟擊(ji):備用凹凸棒土(tu)樣品用離子束生物(wu)工程裝置輻照(zhao),有輻照(zhao)參(can)數:離子束能量范(fan)圍為(wei)5-1000keV,劑量范(fan)圍為(wei)20-100000keV。
優選地,所述(shu)方(fang)法包括如(ru)下步驟(zou):
(1)凹凸棒土(tu)樣品預處理(li):將凹凸棒粘土(tu)磨(mo)制成粒徑為(wei)130-160目篩(shai)的顆粒,以0.5-0.7%質(zhi)(zhi)量百分比濃度添(tian)加到水(shui)(shui)中形(xing)成懸(xuan)(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)(ye),同(tong)時在懸(xuan)(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)(ye)中添(tian)加表(biao)面活性劑,并控制懸(xuan)(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)(ye)pH值為(wei)6-7,不斷(duan)攪拌(ban)懸(xuan)(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)(ye);去雜質(zhi)(zhi)后經過超聲處理(li),烘干得到純化(hua)的凹凸棒土(tu)粉(fen)末;將純化(hua)的凹凸棒土(tu)粉(fen)末加入(ru)到純水(shui)(shui)中,配置成純化(hua)的凹凸棒土(tu)懸(xuan)(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)(ye),蘸取懸(xuan)(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)(ye)均(jun)勻涂布在器皿(min)上,將器皿(min)烘干,得到備(bei)用凹凸棒土(tu)樣品;
(2)離(li)子(zi)束轟擊:備(bei)用凹凸棒土樣品用離(li)子(zi)束生物工(gong)程裝置輻照,有輻照參數:離(li)子(zi)束能量(liang)范圍(wei)為5-1000keV,劑(ji)量(liang)范圍(wei)為20-100000keV。
優選(xuan)地,所(suo)述方(fang)法包括如下步驟:
(1)凹凸(tu)棒(bang)土樣品預處理(li):將(jiang)凹凸(tu)棒(bang)粘土磨制成(cheng)粒徑為140-150目(mu)篩(shai)的(de)(de)(de)顆粒,以(yi)0.6-0.7%質(zhi)量百分比濃度添(tian)(tian)加(jia)到(dao)水中形(xing)成(cheng)懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)(ye),同時在(zai)(zai)懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)(ye)中添(tian)(tian)加(jia)表面活性劑(ji),并控制懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)(ye)pH值為6-7,不斷攪拌(ban)懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)(ye);去雜質(zhi)后經過超(chao)聲處理(li),烘干得到(dao)純化(hua)的(de)(de)(de)凹凸(tu)棒(bang)土粉末;將(jiang)純化(hua)的(de)(de)(de)凹凸(tu)棒(bang)土粉末加(jia)入到(dao)純水中,配置成(cheng)純化(hua)的(de)(de)(de)凹凸(tu)棒(bang)土懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)(ye),蘸取(qu)懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)(ye)均(jun)勻涂(tu)布在(zai)(zai)器皿(min)上,將(jiang)器皿(min)烘干,得到(dao)備用凹凸(tu)棒(bang)土樣品;
(2)離子(zi)(zi)束轟擊:備用凹凸棒土樣品(pin)用離子(zi)(zi)束生物工程裝置輻照(zhao),有輻照(zhao)參數:離子(zi)(zi)束能量范圍為(wei)5-1000keV,劑量范圍為(wei)20-100000keV。
優(you)選地,所述方法包括如下步驟:
(1)凹凸(tu)棒(bang)土(tu)樣(yang)品預處理:將凹凸(tu)棒(bang)粘土(tu)磨制(zhi)成粒(li)(li)徑為140-145目篩的(de)顆粒(li)(li),以(yi)0.6-0.7%質量百(bai)分(fen)比濃度添加(jia)到(dao)(dao)水中(zhong)形(xing)成懸(xuan)濁(zhuo)(zhuo)液(ye)(ye)(ye),同時在懸(xuan)濁(zhuo)(zhuo)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)添加(jia)表(biao)面活性(xing)劑,并控制(zhi)懸(xuan)濁(zhuo)(zhuo)液(ye)(ye)(ye)pH值為6-7,不斷攪(jiao)拌懸(xuan)濁(zhuo)(zhuo)液(ye)(ye)(ye);去雜質后經過超(chao)聲處理,烘(hong)干得到(dao)(dao)純化的(de)凹凸(tu)棒(bang)土(tu)粉末;將純化的(de)凹凸(tu)棒(bang)土(tu)粉末加(jia)入到(dao)(dao)純水中(zhong),配置成純化的(de)凹凸(tu)棒(bang)土(tu)懸(xuan)濁(zhuo)(zhuo)液(ye)(ye)(ye),蘸取(qu)懸(xuan)濁(zhuo)(zhuo)液(ye)(ye)(ye)均勻涂布(bu)在器皿上(shang),將器皿烘(hong)干,得到(dao)(dao)備(bei)用凹凸(tu)棒(bang)土(tu)樣(yang)品;
(2)離(li)子(zi)(zi)束(shu)轟擊:備(bei)用(yong)凹凸(tu)棒土樣品用(yong)離(li)子(zi)(zi)束(shu)生物工程裝(zhuang)置輻照,有輻照參數(shu):離(li)子(zi)(zi)束(shu)能量(liang)范圍為5-1000keV,劑(ji)量(liang)范圍為20-100000keV。
優選地,所述離子(zi)束能量范圍為(wei)(wei)60keV,劑量范圍為(wei)(wei)1000keV。
優選地,所述(shu)離子束能量范(fan)圍為40keV,劑量范(fan)圍為1500keV。
優(you)選地(di),所述離(li)子束(shu)能量(liang)(liang)范(fan)圍為(wei)30keV,劑量(liang)(liang)范(fan)圍為(wei)2000keV。
優選地,所述(shu)離子束能量范圍(wei)為20keV,劑量范圍(wei)為4000keV。
優(you)選地,所述離子束能量范圍為5keV,劑量范圍為8000keV。
與現有技術相(xiang)比,本發明具有如下的有益效果(guo):
(1)本發明的方法穩定、便(bian)捷,不需煩瑣的化學處(chu)理(li),且可以(yi)批量處(chu)理(li),具有較大(da)的應用前景(jing);
(2)本(ben)發明在離子束的局部熱(re)效應下,凹凸(tu)棒土棒晶彎曲變形,相互(hu)鏈接或搭接形成三維多(duo)孔納(na)米網(wang)絡,從而提高其催(cui)化性(xing)和(he)載體性(xing);
(3)本發明(ming)離子束(shu)轟(hong)擊后,原(yuan)來(lai)呈束(shu)狀(zhuang)分(fen)布的凹(ao)凸棒(bang)土聚集體被分(fen)散成單個的棒(bang)晶,使凹(ao)凸棒(bang)土的分(fen)散性大幅(fu)度提高,從(cong)而提高其吸附性。
具體實施方式
下面結合具體實(shi)施例,進一步闡述本發(fa)明(ming)。應(ying)理解(jie),這(zhe)些實(shi)施例僅用(yong)于說明(ming)本發(fa)明(ming)而不用(yong)于限制(zhi)本發(fa)明(ming)的范(fan)圍。
實施例1
本實施例提(ti)供的(de)改變(bian)凹(ao)凸棒土(tu)結構的(de)方(fang)法(fa),所述方(fang)法(fa)包括如下步驟:
(1)凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)(tu)棒(bang)(bang)土(tu)樣(yang)(yang)品預處理:將凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)(tu)棒(bang)(bang)粘(zhan)土(tu)磨制(zhi)成粒徑180目篩(shai)的(de)顆(ke)粒,以(yi)0.4%質量(liang)百(bai)分比濃度添加到(dao)(dao)(dao)水(shui)中形成懸(xuan)(xuan)濁(zhuo)液,同(tong)時在懸(xuan)(xuan)濁(zhuo)液中添加表面活性(xing)劑,并控制(zhi)懸(xuan)(xuan)濁(zhuo)液pH值為7,不斷攪拌懸(xuan)(xuan)濁(zhuo)液;去雜質后經過超聲處理,烘干(gan)得到(dao)(dao)(dao)純化的(de)凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)(tu)棒(bang)(bang)土(tu)粉末(mo);將純化的(de)凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)(tu)棒(bang)(bang)土(tu)粉末(mo)加入到(dao)(dao)(dao)純水(shui)中,配(pei)置成純化的(de)凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)(tu)棒(bang)(bang)土(tu)懸(xuan)(xuan)濁(zhuo)液,蘸取懸(xuan)(xuan)濁(zhuo)液均(jun)勻(yun)涂(tu)布在器皿上,將器皿烘干(gan),得到(dao)(dao)(dao)備用凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)(tu)棒(bang)(bang)土(tu)樣(yang)(yang)品;
(2)離子(zi)束轟擊:備用(yong)凹凸棒(bang)土樣品用(yong)離子(zi)束生(sheng)物工程裝置(zhi)輻照(zhao),有輻照(zhao)參數(shu):離子(zi)束能量范圍(wei)為5keV,劑量范圍(wei)為100000keV。
實施例2
本實施例提供(gong)的改(gai)變凹凸棒土結構的方法,所述方法包(bao)括(kuo)如下步驟:
(1)凹凸(tu)(tu)棒(bang)土(tu)樣(yang)品預處理:將(jiang)凹凸(tu)(tu)棒(bang)粘土(tu)磨(mo)制成(cheng)粒徑(jing)120目篩(shai)的顆粒,以0.8%質量百分比(bi)濃(nong)度(du)添加(jia)到(dao)(dao)水中形成(cheng)懸(xuan)濁(zhuo)液(ye),同時在懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)中添加(jia)表面活(huo)性劑,并控制懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)pH值為5,不斷攪拌懸(xuan)濁(zhuo)液(ye);去雜質后經過超聲處理,烘干得到(dao)(dao)純化(hua)(hua)的凹凸(tu)(tu)棒(bang)土(tu)粉末;將(jiang)純化(hua)(hua)的凹凸(tu)(tu)棒(bang)土(tu)粉末加(jia)入(ru)到(dao)(dao)純水中,配(pei)置成(cheng)純化(hua)(hua)的凹凸(tu)(tu)棒(bang)土(tu)懸(xuan)濁(zhuo)液(ye),蘸取懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)均勻涂布在器皿上,將(jiang)器皿烘干,得到(dao)(dao)備用(yong)凹凸(tu)(tu)棒(bang)土(tu)樣(yang)品;
(2)離子(zi)(zi)束轟擊:備用凹凸棒(bang)土樣品用離子(zi)(zi)束生物工程(cheng)裝(zhuang)置(zhi)輻照(zhao)(zhao),有輻照(zhao)(zhao)參數:離子(zi)(zi)束能量范圍為1000keV,劑量范圍為20keV。
實施例3
本實施例(li)提供的改變凹凸棒土結構的方法,所述方法包括如下步驟:
(1)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)(bang)(bang)土樣(yang)品(pin)預(yu)處理(li):將(jiang)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)(bang)(bang)粘土磨(mo)制(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)粒徑130目篩的(de)顆(ke)粒,以(yi)0.8%質(zhi)量百分比濃度添加到(dao)水中(zhong)形成(cheng)(cheng)懸濁(zhuo)液(ye)(ye),同時在(zai)懸濁(zhuo)液(ye)(ye)中(zhong)添加表(biao)面(mian)活性(xing)劑,并控制(zhi)(zhi)懸濁(zhuo)液(ye)(ye)pH值(zhi)為5-7,不(bu)斷攪拌(ban)懸濁(zhuo)液(ye)(ye);去雜質(zhi)后經過超聲處理(li),烘干得(de)到(dao)純化(hua)的(de)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)(bang)(bang)土粉(fen)末;將(jiang)純化(hua)的(de)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)(bang)(bang)土粉(fen)末加入到(dao)純水中(zhong),配置成(cheng)(cheng)純化(hua)的(de)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)(bang)(bang)土懸濁(zhuo)液(ye)(ye),蘸取(qu)懸濁(zhuo)液(ye)(ye)均勻涂布在(zai)器皿(min)(min)上,將(jiang)器皿(min)(min)烘干,得(de)到(dao)備用凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)(bang)(bang)土樣(yang)品(pin);
(2)離子(zi)束(shu)轟(hong)擊(ji):備用凹凸棒土樣(yang)品(pin)用離子(zi)束(shu)生物工程裝置輻照,有輻照參數:離子(zi)束(shu)能量(liang)范圍為(wei)60keV,劑量(liang)范圍為(wei)1000keV。
實施例4
本實施(shi)例提供的改(gai)變凹凸(tu)棒土結構的方法,所述(shu)方法包括如下步(bu)驟:
(1)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)土(tu)(tu)樣品(pin)預處理(li)(li):將(jiang)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)粘土(tu)(tu)磨(mo)制成(cheng)(cheng)粒(li)徑160目篩的(de)顆(ke)粒(li),以0.4%質量(liang)百(bai)分(fen)比濃度添加(jia)到水(shui)中(zhong)形(xing)成(cheng)(cheng)懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye),同時(shi)在懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)中(zhong)添加(jia)表面(mian)活性(xing)劑(ji),并控制懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)pH值為5,不斷攪拌(ban)懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye);去(qu)雜(za)質后經過超(chao)聲(sheng)處理(li)(li),烘干得到純化(hua)的(de)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)土(tu)(tu)粉末;將(jiang)純化(hua)的(de)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)土(tu)(tu)粉末加(jia)入(ru)到純水(shui)中(zhong),配置成(cheng)(cheng)純化(hua)的(de)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)土(tu)(tu)懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye),蘸取懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)均勻涂布在器皿(min)上,將(jiang)器皿(min)烘干,得到備(bei)用(yong)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)土(tu)(tu)樣品(pin);
(2)離子(zi)束轟擊:備用凹凸棒(bang)土樣(yang)品用離子(zi)束生物工程裝置輻照,有輻照參數:離子(zi)束能量范(fan)圍為(wei)40keV,劑(ji)量范(fan)圍為(wei)1500keV。
實施例5
本實(shi)施例提供的改變凹凸(tu)棒土結構的方法,所述方法包括如下步驟:
(1)凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土(tu)樣品(pin)(pin)預處理:將(jiang)凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)粘土(tu)磨(mo)制(zhi)成粒徑140目(mu)篩的(de)(de)(de)顆粒,以0.7%質(zhi)量(liang)百分比濃(nong)度添加(jia)到水(shui)中(zhong)形成懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye),同時在(zai)懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)中(zhong)添加(jia)表面活性劑,并控(kong)制(zhi)懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)pH值(zhi)為7,不(bu)斷攪拌懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye);去雜質(zhi)后經過(guo)超聲處理,烘干(gan)得到純(chun)(chun)化的(de)(de)(de)凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土(tu)粉末;將(jiang)純(chun)(chun)化的(de)(de)(de)凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土(tu)粉末加(jia)入到純(chun)(chun)水(shui)中(zhong),配(pei)置成純(chun)(chun)化的(de)(de)(de)凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土(tu)懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye),蘸取懸(xuan)濁(zhuo)液(ye)(ye)均勻涂布在(zai)器(qi)皿上,將(jiang)器(qi)皿烘干(gan),得到備用(yong)凹(ao)(ao)凸(tu)(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土(tu)樣品(pin)(pin);
(2)離(li)子(zi)束轟擊:備(bei)用凹凸棒土(tu)樣品(pin)用離(li)子(zi)束生物工程裝(zhuang)置輻(fu)照(zhao),有輻(fu)照(zhao)參數:離(li)子(zi)束能(neng)量范(fan)圍為30keV,劑量范(fan)圍為2000keV。
實施例6
本實施例提供的(de)改變(bian)凹凸棒土結構(gou)的(de)方(fang)法,所述方(fang)法包(bao)括如下步(bu)驟:
(1)凹(ao)凸棒(bang)土(tu)樣品預處理:將(jiang)凹(ao)凸棒(bang)粘土(tu)磨(mo)制(zhi)成(cheng)粒徑(jing)145目(mu)篩的(de)顆(ke)粒,以0.7%質量百(bai)分(fen)比(bi)濃(nong)度添加到(dao)水(shui)中形成(cheng)懸(xuan)濁液(ye)(ye),同時在懸(xuan)濁液(ye)(ye)中添加表面活性劑,并控制(zhi)懸(xuan)濁液(ye)(ye)pH值為6,不斷(duan)攪拌懸(xuan)濁液(ye)(ye);去雜質后經過超(chao)聲處理,烘干得(de)到(dao)純化的(de)凹(ao)凸棒(bang)土(tu)粉(fen)末;將(jiang)純化的(de)凹(ao)凸棒(bang)土(tu)粉(fen)末加入(ru)到(dao)純水(shui)中,配置(zhi)成(cheng)純化的(de)凹(ao)凸棒(bang)土(tu)懸(xuan)濁液(ye)(ye),蘸(zhan)取(qu)懸(xuan)濁液(ye)(ye)均勻涂布在器皿(min)上,將(jiang)器皿(min)烘干,得(de)到(dao)備用凹(ao)凸棒(bang)土(tu)樣品;
(2)離子束(shu)轟擊(ji):備(bei)用凹凸棒土樣品用離子束(shu)生物工程裝置(zhi)輻(fu)照,有輻(fu)照參數:離子束(shu)能(neng)量范(fan)圍為20keV,劑(ji)量范(fan)圍為4000keV。
實施例7
本實施例提供的改變凹凸(tu)棒土結(jie)構的方法,所述(shu)方法包括如下步驟:
(1)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)(bang)土(tu)樣品(pin)(pin)預處(chu)理:將凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)(bang)粘土(tu)磨制成(cheng)粒徑140目(mu)篩(shai)的(de)顆粒,以0.6%質量(liang)百分比濃度添加(jia)(jia)到水(shui)中形成(cheng)懸濁(zhuo)液,同時在懸濁(zhuo)液中添加(jia)(jia)表面活性劑,并控制懸濁(zhuo)液pH值為6,不斷攪拌(ban)懸濁(zhuo)液;去雜質后經過超(chao)聲處(chu)理,烘干得(de)到純(chun)(chun)化的(de)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)(bang)土(tu)粉(fen)末;將純(chun)(chun)化的(de)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)(bang)土(tu)粉(fen)末加(jia)(jia)入到純(chun)(chun)水(shui)中,配置成(cheng)純(chun)(chun)化的(de)凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)(bang)土(tu)懸濁(zhuo)液,蘸取懸濁(zhuo)液均勻涂布在器皿(min)上,將器皿(min)烘干,得(de)到備用凹(ao)(ao)凸(tu)棒(bang)(bang)土(tu)樣品(pin)(pin);
(2)離子(zi)束(shu)轟擊:備用凹凸棒土樣品用離子(zi)束(shu)生物工程(cheng)裝置(zhi)輻照(zhao),有輻照(zhao)參數(shu):離子(zi)束(shu)能量(liang)范圍為(wei)5keV,劑量(liang)范圍為(wei)8000keV。
實施例8
本(ben)實施例提供的改變凹(ao)凸棒土結(jie)構的方法,所(suo)述方法包(bao)括如下步驟:
(1)凹凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)土樣品(pin)預(yu)處理(li):將(jiang)凹凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)粘(zhan)土磨制(zhi)成粒徑145目篩的(de)(de)顆粒,以0.6%質量百分(fen)比濃度(du)添(tian)加到(dao)水中(zhong)(zhong)形成懸濁(zhuo)液(ye),同時在(zai)懸濁(zhuo)液(ye)中(zhong)(zhong)添(tian)加表面(mian)活性劑(ji),并控制(zhi)懸濁(zhuo)液(ye)pH值為7,不斷(duan)攪拌(ban)懸濁(zhuo)液(ye);去雜質后(hou)經過(guo)超(chao)聲處理(li),烘干得到(dao)純化(hua)的(de)(de)凹凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)土粉末(mo)(mo);將(jiang)純化(hua)的(de)(de)凹凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)土粉末(mo)(mo)加入到(dao)純水中(zhong)(zhong),配置成純化(hua)的(de)(de)凹凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)土懸濁(zhuo)液(ye),蘸取懸濁(zhuo)液(ye)均(jun)勻涂(tu)布在(zai)器(qi)皿(min)(min)上,將(jiang)器(qi)皿(min)(min)烘干,得到(dao)備用凹凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)土樣品(pin);
(2)離(li)子(zi)束轟擊(ji):備用凹凸(tu)棒土樣(yang)品用離(li)子(zi)束生物工(gong)程(cheng)裝置輻照,有輻照參數(shu):離(li)子(zi)束能量范圍為20keV,劑量范圍為4000keV。
本發明(ming)原(yuan)理是:凹凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土(tu)(tu)(tu)為(wei)Si、Mg氧化物和(he)(he)Al的(de)水合分(fen)(fen)(fen)子(zi)配位(wei)(wei)組成的(de)復雜結(jie)構(gou),屬于(yu)熱(re)和(he)(he)電的(de)不良(liang)導體。當(dang)高(gao)能(neng)量(liang)密度(du)的(de)離(li)(li)子(zi)轟擊(ji)(ji)凹凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土(tu)(tu)(tu)聚集體時(shi),由(you)于(yu)熱(re)效應(ying)和(he)(he)電荷(he)效應(ying),大(da)(da)部分(fen)(fen)(fen)聚集體被(bei)“劈(pi)開”,形成許多分(fen)(fen)(fen)散(san)的(de)棒(bang)(bang)(bang)晶(jing)(jing)。由(you)于(yu)沿凹凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土(tu)(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)晶(jing)(jing)軸線(xian)受熱(re)不均(jun)勻而產生(sheng)(sheng)熱(re)應(ying)力,致(zhi)使(shi)納(na)米棒(bang)(bang)(bang)晶(jing)(jing)彎曲(qu)變形,伸長或收縮運(yun)動,互(hu)相(xiang)對接(jie)(jie)或搭(da)接(jie)(jie)。自然狀態下凹凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土(tu)(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)晶(jing)(jing)兩端如針狀,持續不斷地離(li)(li)子(zi)束刻蝕使(shi)針尖(jian)越(yue)來(lai)越(yue)細,以致(zhi)在(zai)(zai)高(gao)能(neng)量(liang)密度(du)離(li)(li)子(zi)束轟擊(ji)(ji)下可(ke)(ke)能(neng)出現‘熔融(rong)(rong)’現象。離(li)(li)子(zi)束轟擊(ji)(ji)可(ke)(ke)以使(shi)納(na)米線(xian)結(jie)構(gou)中的(de)原(yuan)子(zi)離(li)(li)位(wei)(wei),產生(sheng)(sheng)空(kong)位(wei)(wei)缺陷(xian)。由(you)于(yu)凹凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土(tu)(tu)(tu)為(wei)電的(de)不良(liang)導體,兩個(ge)(ge)質(zhi)點之(zhi)間的(de)庫侖斥力大(da)(da)于(yu)機械強(qiang)度(du),可(ke)(ke)能(neng)使(shi)質(zhi)點碎片拋射而產生(sheng)(sheng)更大(da)(da)的(de)缺陷(xian)。當(dang)熔融(rong)(rong)的(de)納(na)米線(xian)端相(xiang)互(hu)對接(jie)(jie)或者熔融(rong)(rong)的(de)一(yi)端與棒(bang)(bang)(bang)晶(jing)(jing)空(kong)位(wei)(wei)缺陷(xian)搭(da)接(jie)(jie),接(jie)(jie)觸區兩側運(yun)動的(de)移位(wei)(wei)原(yuan)子(zi)可(ke)(ke)以相(xiang)互(hu)混合,形成了一(yi)個(ge)(ge)在(zai)(zai)結(jie)構(gou)上混為(wei)一(yi)體的(de)“焊接(jie)(jie)區”。由(you)此可(ke)(ke)見(jian),高(gao)能(neng)量(liang)密度(du)離(li)(li)子(zi)束轟擊(ji)(ji)促使(shi)剛性線(xian)狀凹凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土(tu)(tu)(tu)產生(sheng)(sheng)熱(re)應(ying)力彎曲(qu)變形,尖(jian)端熔融(rong)(rong),相(xiang)互(hu)對接(jie)(jie)或搭(da)接(jie)(jie),在(zai)(zai)相(xiang)互(hu)交疊區融(rong)(rong)為(wei)一(yi)體性結(jie)構(gou),達到焊接(jie)(jie)的(de)目的(de),從而轉變成復雜網絡結(jie)構(gou)。總之(zhi),離(li)(li)子(zi)束轟擊(ji)(ji)后,原(yuan)來(lai)呈(cheng)束狀分(fen)(fen)(fen)布的(de)凹凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土(tu)(tu)(tu)聚集體被(bei)分(fen)(fen)(fen)散(san)成單個(ge)(ge)的(de)棒(bang)(bang)(bang)晶(jing)(jing),并在(zai)(zai)離(li)(li)子(zi)束的(de)局部熱(re)效應(ying)下,相(xiang)互(hu)鏈接(jie)(jie)形成三(san)維(wei)多孔納(na)米網絡,因而凹凸(tu)(tu)棒(bang)(bang)(bang)土(tu)(tu)(tu)的(de)分(fen)(fen)(fen)散(san)性得(de)到大(da)(da)幅度(du)提高(gao)。
以上對本(ben)發(fa)明的(de)(de)具體實(shi)施(shi)例進行(xing)了描述。需要(yao)理解的(de)(de)是,本(ben)發(fa)明并(bing)不(bu)局(ju)限(xian)于上述特(te)定(ding)實(shi)施(shi)方式,本(ben)領域技(ji)術人(ren)員可以在(zai)權(quan)利要(yao)求的(de)(de)范圍內(nei)做(zuo)出(chu)各種(zhong)變(bian)形或(huo)修改,這并(bing)不(bu)影響本(ben)發(fa)明的(de)(de)實(shi)質內(nei)容。