以铝柱撑蒙脱石为模板、壳聚糖为碳源，采用水热法制备铝柱撑蒙脱石/碳纳米复合材料，然后热压得到铝柱撑蒙脱石基陶瓷/碳复合材料。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、万能材料试验机和矢量网络分析仪等研究了碳含量对复合材料的致密度、力学、导电性能和吸波性能的影响。结果表明：铝柱撑蒙脱石/碳经热压烧结转变为莫来石/碳陶瓷材料，碳在热压中进一步石墨化，碳的引入提高了复合材料的导电性和韧性，同时在材料内部形成了大量界面极化，增强了复合材料的介电损耗，使陶瓷材料由透波体转化为电磁波吸收材料。随着铝柱撑蒙脱石中碳质量分数的进一步增加，复合材料内部微裂纹增多，弯曲强度逐渐降低。在1 300 ℃、20 MPa、保温120 min的条件下进行热压烧结，蒙脱石与壳聚糖质量比为32:1时，复合材料的断裂韧性最高，比不添加碳的陶瓷提高了11.41%；当蒙脱石与壳聚糖质量比为4:1时，复合材料的电导率最高，达到17.53 S·m-1。吸波性能测试模拟计算结果表明：所得材料在涂层厚度为1.4 mm时，最小反射损耗RL值达到-44.93 dB；当涂层厚度为1.6 mm时，最小RL值为-36.28 dB，有效吸收带宽为5.0 GHz。

水性漆在涂料市场的份额逐年快速攀升，但采用传统漆雾凝聚剂处理水性漆废水存在水性漆去除率不高、二次污染等问题。本文开发了二维剥片型蒙脱石漆雾凝聚剂，显著提升了蒙脱石漆雾凝聚剂的分散稳定性和对水性漆废水中水性漆的去除率，并用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜-X射线能谱(SEM-EDS)分析、Zeta电位分析仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫外分光光度计探究了二维剥片对蒙脱石漆雾凝聚剂的影响及蒙脱石漆雾凝聚剂的作用机理。结果表明：蒙脱石漆雾凝聚剂处理水性漆废水的机理主要是蒙脱石中的羟基和Si—O中的O与水性漆的羧基之间形成了氢键，使水性漆被吸附在蒙脱石表面；剥离程度较高的蒙脱石电负性更强，能保持更好的分散稳定性；剥离程度的增加使蒙脱石漆雾凝聚剂的分散稳定性和对水性漆的去除率显著提升，当二维剥片型蒙脱石用量为水性漆废水的1.125%(体积分数)、阳离子型聚丙烯酰胺用量为水性漆废水的1.000%(体积分数)时，水性漆去除率可达98.770%；与市售蒙脱石漆雾凝聚剂相比，本产品处理水性漆废水后水性漆去除率更高。

为解决黏土矿物给实际施工带来的负面影响，以丙烯酸(AA)、异戊醇聚氧乙烯醚(TPEG)和水解聚马来酸酐(HPMA)为原料合成抗泥型聚羧酸减水剂(PCE)，并对其进行结构表征。在添加不同用量和不同黏土矿物的条件下，测试了PCE在净浆、砂浆和混凝土中的分散性；用总有机碳(TOC)测定仪测试了不同黏土矿物对PCE的吸附能力；通过XRD测试了三种黏土矿物与PCE相互作用后的层间距。结果表明：黏土矿物对PCE的负作用和吸附量顺序是蒙脱土>高岭土>伊利土；PCE通过表面吸附与伊利土和高岭土相互作用，通过层间吸附与蒙脱土相互作用。

为探明水化硅酸钙(CSH)凝胶-蒙脱石界面能对水泥固化蒙脱土无侧限抗压强度的影响, 通过分子动力学模拟方法对蒙脱石和CSH结合界面区能量进行定量计算, 并结合灰色关联度分析和X射线衍射(XRD)表征, 讨论模型的正确性和偏差来源。研究表明: CSH-蒙脱石界面能由范德华力、氢键能与静电作用组成; CSH-蒙脱石界面能与水泥固化蒙脱土无侧限抗压强度具有较好的相关性, 界面能随着水分子数增加而降低, 随着蒙脱石层数增多而先减小后增大; 通过调整水胶比及胶土比可使CSH-蒙脱石界面处斥力达到最大或引力达到最小, 进而控制水泥固化蒙脱土无侧限抗压强度性能达到最优。

高放废物处置库衬砌混凝土, 在地下水溶蚀作用下释放出“水泥浸出液”, 其化学成分经历4个阶段的演变过程。配制新鲜水泥浸出液模拟第I阶段水泥浸出液, 与高庙子膨润土粉末混合成悬液体系, 开展批式固-液静态反应, 评估中国处置库膨润土缓冲材料的长期化学稳定性。静态反应256 d期间, 分阶段采收的悬液分离成固、液两相。液相检测pH值、电导率和阳离子浓度。固相开展X射线衍射、Fourier红外光谱和扫描电子显微镜-能谱仪分析测试。固、液两相分析结果表明: 高庙子膨润土在新鲜水泥浸出液作用下, 同时发生蒙脱石矿物的溶解及伊利石/蒙脱石混层次生矿物的形成, 从而降低高庙子膨润土的缓冲性能。

相变储能材料应用于建筑保温领域, 以实现温度峰值荷载转移、降低建筑能耗的目的。制备了高度分散的二维蒙脱石纳米片, 利用其孔(空)腔表面吸附作用包覆封装储能材料-石蜡形成了薄壳结构。研究了石蜡浓度和十六烷基三甲基溴化铵浓度等对蒙脱石纳米片及其包覆封装效果的影响规律。分析了相变储能复合材料的热存储性能。将相变储能复合材料应用到建筑保温板中, 通过对相变储能保温板的力学性能和储热调温性能的测试, 表明二维蒙脱石纳米片/石蜡复合相变材料能够在保持保温板力学性能的同时, 有效提升其热阻, 并能延迟峰值温度的出现, 提升了室内居住环境的舒适性。这对新型建筑节能材料的研发和应用具有重要的理论和实践意义。

采用一步法, 在剥离蒙脱石表面原位构建了Bi2O3/Bi2SiO5异质结, 系统研究了其物相结构、微观形貌和光学特征。制备过程中, 剥离蒙脱石除作为Bi2O3/Bi2SiO5异质结生长的骨架, 还可以作为硅源得到Bi2SiO5。结果表明: 与纯α-Bi2O3相比, 在模拟太阳光的照射下, Bi2O3/Bi2SiO5异质结表现出对罗丹明B有优良降解性能, 这主要是由于Bi2O3与Bi2SiO5之间形成的p-n结以及高的比表面积所引起的。此外, 还提出了光催化反应机理。本工作提供了一种构建低成本污染物降解催化剂的新方法, 拓展了蒙脱石的新应用。

纳米酶可以快速灵敏地检测生物标记物, 有效防止疾病的爆发, 但是纳米酶的催化活性低、对底物亲和力差, 严重地制约了其检测性能。蒙脱石是一种具有典型的2:1型层状结构的硅酸盐黏土矿物, 利用其良好的吸附能力和阳离子交换能力, 将Fe3+锚定在蒙脱石的表面与层间, 制备具有类过氧化物酶性质的Fe掺杂蒙脱石纳米酶, 可增强对H2O2的亲和力, 通过比色法可实现对H2O2的检测。结果表明: 在中性条件下, H2O2的检测线性范围和检测限分别为20~500 μmol/L和5.8 μmol/L。这种蒙脱石纳米酶在分析检测和疾病诊断领域具有良好的应用前景。

针对口服给药体系如何保护药物分子免受人体内环境影响这一挑战, 采用乳化凝胶法设计合成了一种pH值敏感性的海藻酸钠(SA)-蒙脱石(MMT)复合微球MMT/SA, 用以负载抗癌药物盐酸阿霉素(DOX), 在保护药物分子的同时克服了胃肠道的生物化学屏障。探索了MMT处理工艺和合成配比的不同对微球形貌的影响, 最终控制微球尺寸在20 μm以内, 且分布均一。复合载药微球DOX/MMT/SA的载药率为14.7%, 在模拟人工胃液和人工肠液环境中表现出不同的药物缓释效果, 在模拟人工肠液中的累计释放率(31.7%)明显高于在人工胃液中的释放率(15.8%), 且对人结肠癌细胞有明显的杀伤效果。

以六水氯化铝和氢氧化钠为原料制备羟基铝聚阳离子、羟基铝聚阳离子为氧化铝源制备铝柱撑蒙脱石、氧化铝和氢氧化铝为氧化铝源，分别与蒙脱石球磨，然后分别进行热压制备蒙脱石基陶瓷。研究了不同氧化铝源和热压温度对蒙脱石基陶瓷莫来石化和力学性能的影响。结果表明：当热压温度为1 100 ℃时，3种氧化铝源的加入改善了蒙脱石基陶瓷的力学性能；在1 300 ℃热压温度下，铝柱撑蒙脱石基陶瓷的弯曲强度和断裂韧性最优，分别为118.07 MPa和2.30 MPa·m1/2，相对于原蒙脱石基陶瓷分别提高了41.0%和74.2%。