Efficient inhibition of montmorillonite swelling through controlling flexibly structure of piperazine-based polyether Gemini quaternary ammonium salts

蒙脱石 插层(化学) 材料科学 化学工程 板层(表面解剖学) 吸附 傅里叶变换红外光谱 烷基 氢键 肿胀 的 Zeta电位 单层 高分子化学 分子 复合材料 化学 有机化学 纳米技术 纳米颗粒 工程类
作者
Lihua Zhou,Yang He,Shaohua Gou,Qin Zhang,Ling Liu,Lan Tang,Xianzhi Zhou,Ming Duan
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:383: 123190-123190 被引量:48
标识
DOI:10.1016/j.cej.2019.123190
摘要

Currently, it remains a great challenge to maintain clay stability in water and prevent shear dispersion of the clay lamellae. Herein, a series of piperazine-based polyether Gemini quaternary ammonium salts (QAs) with different alkyl chains and linker groups were synthesized as the novel intercalator candidates. We established the correlations between their structures and inhibition swelling behavior of montmorillonite (MMT), a representatively hydratable and expansive clay. Upon loading saturated QAs, the lateral bilayer intercalation aligning parallelly to lamella surface was validated by X-ray diffraction (XRD), namely a monolayer adsorption on MMT platelets, agreeing well with Langmuir isotherm model. By combining Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy and zeta potential, electrostatic attraction and hydrogen bonding were confirmed as the crucial multiple driving forces of adsorption and intercalation. The increased water contact angles (WCAs) demonstrated the formation of protective coating for hindering the entrance of water into the interlayers of MMT. XRD and field emission scanning electron microscope (FE-SEM) indicated that, when the carbon number of “tail” groups in QAs molecules was greater than 12, the platelets of organo-MMT (OMMT) were prone to be exfoliated and aggregated parallelly to sheet surface. This study provides a unique foundation for designing the molecular structure of clay modifier.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
3秒前
兜里有糖完成签到,获得积分10
3秒前
YOMU完成签到,获得积分10
4秒前
佳佳要努力完成签到 ,获得积分10
4秒前
GUI完成签到,获得积分10
4秒前
胜利完成签到,获得积分10
4秒前
合成肉完成签到,获得积分10
4秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
5秒前
陈较瘦发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
灵巧的寄风完成签到,获得积分20
7秒前
忧郁小丑完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
Cannonball发布了新的文献求助10
9秒前
Jasper应助Tagrin采纳,获得30
9秒前
Asuka发布了新的文献求助10
9秒前
阔达的背包完成签到 ,获得积分10
9秒前
北忆发布了新的文献求助10
13秒前
北忆发布了新的文献求助10
13秒前
123完成签到,获得积分10
16秒前
Albert完成签到,获得积分0
17秒前
蓝天应助Kevin采纳,获得10
18秒前
勤恳钢笔完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
清秀书兰完成签到 ,获得积分10
22秒前
pepper完成签到,获得积分10
23秒前
15389050279完成签到,获得积分10
24秒前
Hui完成签到,获得积分10
26秒前
liu完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
Chen发布了新的文献求助10
27秒前
打打应助啦啦啦就好采纳,获得10
28秒前
29秒前
Hui发布了新的文献求助10
30秒前
tammy发布了新的文献求助10
30秒前
XX完成签到,获得积分10
31秒前
XX发布了新的文献求助10
33秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7265524
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8886487
关于积分的说明 18781852
捐赠科研通 6943091
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3202928
关于科研通互助平台的介绍 2376043
邀请新用户注册赠送积分活动 2178820