凹凸棒（ATP）是具有层链状结构富含水镁铝硅酸盐的粘土矿物，在自然界中具有成本低、比表面积大、来源丰富等优点，常被应用于污水处理中。然而，ATP也有团聚性、亲水性、不可回收性等缺点。因此，本论文的研究目的是通过修饰改性ATP，以提高吸附材料的实际使用性。
本文通过环境友好型的冷冻干燥法制备多种三维网状结构的ATP疏水材料，同时利用制孔剂，通过压滤、烧结等过程制备 ATP多孔疏水膜。采用X射线衍射（XRD）、电镜扫描（SEM）、比表面积测试（BET）、热重分析（TGA）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X-射线光电子能谱（XPS）、接触角（CA）等方法对其进行表征，并采用一系列的吸附实验进行吸附性能研究。
1.采用溶液聚合法制备聚丙烯酰胺（PAM）、聚丙烯酸（PAA）/凹凸棒复合材料。通过聚二甲基硅氧烷（PDMS）气相沉积法（CVD）制备出疏水材料：PAPM-1，PAPM，PAPA-1，PAPA。结果表明，当 ATP与丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）的质量比分别为4:1和3:2时，冻干制备的 APM和APA具有良好的多孔性、分散性以及热稳定性且分别比对应烘干的 APM-1和APA-1在比表面积、孔体积和平均孔径上都有了明显的提高；PAPM和PAPA对水接触角分别为160.8o和155o，具有超疏水性；此外，吸附实验表明PAPM和PAPA的吸附性分别比对应的PAPM-1和PAPA-1明显增强，表明冷冻干燥技术有利于提高材料的吸附性能，同时PAPM和PAPA都具有循环利用性和选择吸附性。
2.以聚乙二醇（PEG）为模板剂制备出ATP多孔材料AEG-1和AEG，经聚偏二氟乙烯（PVDF）和PDMS改性制得疏水材料PAEG-1和PAEG。结果表明，冻干制备的AEG具有良好的多孔性、分散性以及热稳定性；PAEG对水接触角为160.3o，具有超疏水和选择吸附性且其吸附性比 PAEG-1强，表明冷冻干燥可以改善材料的吸附性能。
3.对三种冻干材料APM、APA和AEG的孔结构和吸附性能进行对比分析，发现冻干多孔材料的比表面积越大、孔径分布范围越广、改性后的疏水角越大，越有利于疏水材料对有机溶剂的吸附。
4.以NaCl为制孔剂制备出 ATP多孔分离膜 ATM，经 PDMS疏水改性制得疏水膜材料 PATM。结果表明，ATM具有介孔和大孔结构；PATM对水接触角为161o，具有超疏水性且酸碱性分析表明其还具有耐酸碱性；此外，PATM对油水分层溶液和油水乳液都具有优良的分离特性。

    doi：
    10.7666/d.D711196
    关键词：
    凹凸棒 冷冻干燥法 吸附性能 多孔疏水材料
    作者：
    王睿
    学位授予单位：
    兰州理工大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    应用化学
    导师姓名：
    梁卫东 李安
    学位年度：
    2015
    语种：
    中文
    分类号：
    TQ424.2
    在线出版日期：
    2016年01月28日（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）