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第 3 期 王爱民，等: CPAM 插层膨润土复合材料的制备及对磷吸附行为 ·509·

表 1 Bent、CTMAB/Bent 和 CPAM/Bent 的元素组成及
含量
Table 1 Elemental composition and content of Bent, CTMAB/
Bent and CPAM/Bent
样品 元素 质量分数/% 原子含量/%
Bent O 57.80 70.04
Na 2.06 1.74
Mg 2.38 1.90
Al 9.44 6.78
Si 28.32 19.54
CTMAB/Bent C 36.31 47.89
O 37.36 36.99 图 4 Bent(a)、CTMAB/Bent(b)和 CPAM/Bent(c)的 N 2 吸
附-脱附等温线
Mg 1.15 0.75
Fig. 4 N 2 adsorption−desorption isotherm of Bent (a), CTMAB/
Al 7.20 4.22 Bent (b) and CPAM/Bent (c)
Si 17.98 10.14
CPAM/Bent C 31.25 42.07 表 2 Bent、CTMAB/Bent 和 CPAM/Bent 的孔结构特征
O 41.63 42.07 Table 2 Pore structure characteristics of Bent, CTMAB/Bent
Mg 1.18 0.79 and CPAM/Bent
Al 5.88 3.53 3
多点 BET 累积孔体积/(cm /g) 平均孔直径/nm
Si 20.05 11.54
样品 比表面积 BJH BJH BJH BJH
/(m /g) 吸附 脱附 吸附 脱附
2
从表 1 可知，Bent 主要由 O、Na、Mg、Al 和 Bent 60.31 0.107 0.114 10.23 7.39
Si 元素组成，经过 CTMAB 和 CPAM 插层改性后， CTMAB/Bent 12.15 0.098 0.105 27.15 11.25
Na 元素的能谱峰消失，新出现大量的 C 元素能谱 CPAM/Bent 4.59 0.054 0.060 35.68 11.24
+
峰，说明了 Bent 层间的 Na 被有机阳离子置换出来，
生成了新的插层结构产物。 从图 4 和表 2 可知，Bent 为中孔材料，呈Ⅳ型
Bent、CTMAB/Bent 和 CPAM/Bent 的 N 2 吸附- 等温线，在较低的相对压力（P/P 0 ）下，吸附等温
脱附等温线如图 4 所示〔内插图为 BJH-吸附孔径 线凸向上，当相对压力达到一定值时，吸附质在中
（dV/dD）分布曲线图〕。将其比表面积、孔体积和 孔内发生毛细凝聚，吸附量陡然上升，由于发生毛
孔径列于表 2。 细凝聚现象，脱附时在该区域出现滞后现象，即脱
附等温线在吸附等温线上方。经过插层改性后，Bent
虽仍为中孔材料，但比表面积逐渐减小、平均孔直
径变大，吸附呈Ⅴ型等温线，改性使吸附质与吸附
剂的相对作用变弱，在低压下气体分子仅吸附在固
体表面少数的活性点位上，且在表面没有形成完整单
分子层情况下，局部已开始形成多分子层吸附，当达
到一定压力后，吸附等温线陡然上升并迅速达到饱和。
2.3 热重分析
Bent、CTMAB/Bent和CPAM/Bent的TG-DTG-DSC
曲线如图 5 所示。
从图 5 可知，Bent 和插层改性 Bent 的热解均分
为 3 个阶段：第一阶段是从室温到 120 ℃，该阶段
是层间自由水与吸附水的逸出阶段，Bent 经插层后，
逸出温度和失重呈下降趋势，逸出温度从原土的
96 ℃下降到改性后的 68 及 76 ℃，失重由 6.1%减小
到 3.1%及 3%，表明了经有机插层改性后，Bent 的
表面疏水性增强，对水分子的吸附能力减弱，层间
自由水与吸附水减小；第二个阶段为 120~560 ℃，
Bent 失重约 2.8%，在 450 ℃有一较强的放热峰，对