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引言

高岭石粘土又称为高岭土，由90%以上的高岭石或多水高岭石组成，是一种重要的非金属矿物。高岭土质软、白度高、粘结性好、耐火度高、中低可塑性和良好的化学稳定性。目前高岭土主要用于纸张的填料、陶瓷的原料和橡胶填充剂等方面。高岭土插层材料的制备对提高高岭土的性质和增加高岭土的应用范围而言具有重要的意义。

一、简介

高岭土是高岭石、地开石等具有层状结构的粘土矿物的总称，是一种重要的层状含铝硅酸盐矿物，高岭土晶体是一种具有铁电性质和热释电和压电性质的极性晶体材料。高岭石是一种1:1型二八面体层状硅酸盐矿物，由一层硅氧四面体和一层铝氧八面体通过共同的氧相连接^[1-2]。高岭土插层材料能够改善粘土矿物的吸附性、分散性、流变性和多孔性等性质，在分子器件、催化、陶瓷、造纸、橡胶制品等方面有广泛的应用。通过对高岭土的插层反应能够极大地提高高岭土产品的档次和附加值。

二、制备方法

早在1948年Macewan就已经成功使吡啶分子这种非活性客体分子插入到粘土矿物材料中，1989年Sugahara以水合高岭土作为中间体将吡啶及其衍生物插入高岭土层间形成插层复合材料，增加其层间距^[3]。高岭土插层反应主要有蒸发溶剂插层法、机械外力（搅拌等）化学插层法和液相插层法^[4]。

2.1 溶剂热法

有些分子可以通过打断高岭土层间氢键或与高岭土直接形成氢键，进而直或间接插入高岭土层间形成高岭土插层复合材料。4-氨基吡啶/高岭土插层复合材料可以通过将高岭土和4-氨基吡啶混合后在一定条件下制得。如高岭土/乙酰胺插层复合物可以通过将适量的高岭土和乙酰胺以质量比1:5均匀混合后在90℃下磁力搅拌72h再经抽滤、洗涤、干燥等操作制备^[5]。用溶剂热法制备4-氨基吡啶/高岭土插层复合物需要考虑合成温度、溶剂浓度、酸碱度和反应时间等因素，要取得插层反应的最佳条件，需要在不同条件下将制备出的插层复合材料进行比较。^[6]

2.2高压釜法

高岭土具有非中心对称的层状结构，可以用于超分子组装和合成新的功能性材料，如非线性光学、铁电、热电等材料。赵顺平^[7]等将反应物制成悬浮物置于反应釜中在高压条件下反应后，经过滤、洗涤、干燥等处理制备了高岭土插层复合材料。将高压应用于高岭土插层复合物的制备，能够缩短制备的反应时间而且经铁电测试证明高岭土插层复合材料是一类新型矿物多功能材料。