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黏土具有强大的吸附能力、良好的热稳定性、耐酸碱性、流变性、填充性，并且具有较好的离子交换、抗盐、抗胶凝、造浆和高温相变等功能。但目前，我国的黏土应用还处在较低的水平。本论文就凹凸棒黏土在应用中存在的问题，主要研究了凹凸棒黏土的分散和凹凸棒黏土的硅烷偶联剂改性，为凹凸棒黏土-聚合物复合材料的开发应用提供了有益的数据；并制备了黏土基复合材料，对其应用作初步研究。主要内容如下：
1)通过硅酸钠的分散，甘肃临泽的凹凸棒黏土的粒径从1090.40nm降低到500-750nm；江苏盱眙的凹凸棒黏土的粒径从874.60nm降低到180-280nm。并给出了最优分散条件：温度25-60℃、硅酸钠浓度20％、反应时间2h。
2)通过TG-DSC、FT-IR分析，确立了灼烧法测定黏土表面有机化程度的可行性；给出了KH-550和KH-570对凹凸棒黏土进行有机改性的最佳实验条件。
3)制备了聚丙烯腈接枝凹凸棒黏土，通过FT-IR、TG、XPS和TEM对其结构进行了表征；并优化了反应条件：聚合温度60℃、聚合时间5h、单体浓度40％(w/w)，引发剂用量[K2282O8]=1.5×10-3mol/L，凹凸棒黏土的添加量2％；并研究了该复合材料对Pb2+的吸附能力。
4)分别用常规法和微波法合成了十六烷基三甲基溴化铵柱撑蒙脱土，通过XRD、TG研究了烷基铵在柱撑蒙脱土层间的排列方式、插层机理和演变趋势。同时制备了凹凸棒黏土-蒙脱土黏土复合多孔材料，并表征了复合材料的孔径分布及表面形貌。