粘土矿物与有机染料合成纳米颜料及其在聚合物基体中的着色应用

摘要整理

本研究开发了一种新型粘土基纳米颜料，兼具无机颜料和有机染料的优势。通过分步合成工艺制备纳米颜料：先将有机染料吸附到吸附剂表面，再将染料吸附的吸附剂用作颜料进行后续应用。研究考察了非生物降解有毒染料（晶体紫CV和靛蓝胭脂红IC）与粘土矿物（蒙脱石Mt、蛭石Vt和膨润土Bent）及其有机改性形式（OMt、OBent、OVt）的相互作用，开发了一种新型合成增值产品和粘土基纳米颜料的方法，避免产生二次废弃物。研究发现：CV对原始Mt、Bent和Vt的吸附更强，IC对OMt、OBent和OVt的吸附更强。XRD数据表明CV位于Mt和Bent的层间区域，Zeta电位值确认了CV在其表面的存在。相比之下，在Vt和有机改性形式中，染料位于表面，经XRD和Zeta电位值确认。对于靛蓝胭脂红，染料仅存在于原始Mt、Bent、Vt及有机改性Mt、Bent、Vt的表面。CV和IC与粘土及有机粘土相互作用产生了强烈的紫色和蓝色固体残留物（即粘土基纳米颜料）。将这些纳米颜料用作聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）聚合物基体中的着色剂，制备了透明聚合物薄膜。

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