[发明专利]纳米蒙脱土表面大气压、常温等离子体改性处理方法

说明书

技术领域

本发明属纳米蒙脱土材料的改性制备领域，特别是涉及纳米蒙脱土表面大气压、常温等离子体改性处理方法。

背景技术

由于纳米材料具有尺寸效应、表面效应、量子效应、宏观量子隧道效应等特性，从而在光学、力学、电学、磁学等方面表现出不同于一般宏观材料的显著特征，近年来得到迅速发展。

蒙脱土(Montmorillonite)是属于蒙脱土族的矿物，蒙脱土族矿物共发现11个，他们是滑间皂土、贝得土、锂皂土、蒙脱土、钠脱土、皂土、锌皂土、斯皂土、锂蒙脱土、铬蒙脱土和铜蒙脱土等，但从内部结构来讲可分为蒙脱土亚族(二八面体)与皂土亚族(三八面体)。蒙脱土是典型的层状硅酸盐矿物之一，但是与其他层状硅酸盐矿物不同之点是层与层之间空隙特别大，这样就可在层与层中含有不定数量的水分子及交换性阳离子。

蒙脱石是由二层共顶联接的硅氧四面体片夹一层共棱联接的铝(镁)氧(氢氧)八面体片，构成2:1型含结晶水的硅酸盐矿物。其结构支柱的八面体中Al3+被Mg3+、Fe3+、Fe2+等的同晶置换，造成八面体畸变，进而迫使四面体片作出旋转、伸长、歪扭等形式来予以调正，直至出现断键，使多面体核心阳离子裸露，并在层间产生强弱不同的永久性负电荷。为了平衡电荷，蒙脱石就具有吸附阳离子到层间的特性，且只要所处介质中阳离子(不论有机阳离子或无机阳离子)浓度高于其层间的阳离子的浓度，层间域中的离子就会被交换出来。这也是蒙脱石负电吸附特性。

蒙脱石颗粒极细，有很大的残缺表面和断键，表面呈强极性，具有很高的表面能和化学活性，对于多种气体、液体、有机分子有一定的吸附能力.因而膨润土被广泛地应用于造纸、钻井泥浆、废水处理等工业领域。由于蒙脱石矿物单元层结构中的四面体或八面体的离子置换，造成正电荷不足.而由层间阳离子来补偿。层间阳离子的存在和水化性使蒙脱石具有很强的阳离子交换能力和吸水性.蒙脱石层间结合力弱，易剥离.层间剥离后，吸水性和吸附有机分子的能力明显下降。这就要求膨润土在加工时经适当表面处理，使其表面性能发生改变，吸水性和膨胀性降低，亲有机物性能增强，从而拓宽其应用。但利用大气压、常温等离子体对纳米蒙脱土表面改性的技术未见专利报道。

发明内容

本发明的纳米蒙脱土表面大气压、常温等离子体改性处理方法，本方法为干法改性，在大气压和室温、开放的环境下可一步直接获得纳米氧化锌表面的改性。

本发明的纳米蒙脱土表面大气压、常温等离子体改性处理方法，包括：

将纳米蒙脱土置于等离子体处理设备的专用传输装置上，在大气压，开放环境下，直接将等离子体喷射到纳米蒙脱土表面，使纳米蒙脱土在等离子体氛围中运动，处理功率为10W-5000W，时间为0.01s-6000s，产生纳米蒙脱土表面改性。

所述的纳米蒙脱土为市售的商品。

所述的等离子体选自氦气、氩气或功能性气体中的一种或几种，其中氦气、氩气摩尔比为50％-99.99％，功能性气体为0.001～30％，同时流经等离子体形成区形成等离子体氛围。

所述的氦气或氩气的纯度为99.99％。