Page 91 - 《精细化工》2021年第10期

第 10 期 惠爱平，等: 高压均质辅助构筑 CTAB 改性植物精油/凹凸棒石复合抗菌材料 ·2021·

CTAB 含量为 1%（以凹凸棒石质量为基准，下同）
改性肉桂醛/凹凸棒石复合材料的 FTIR 谱图。由图
2a 可见，体系未加入 CTAB 的香芹酚/凹凸棒石复合
材料的 FTIR 谱图中出现凹凸棒石的特征吸收峰 [16]
和有机小分子基团—CH 2 和—CH 3 的 2920 和 2854
cm –1 处吸收峰 [17] 。随着 CTAB 用量增加，香芹酚/
凹凸棒石复合材料中—CH 2 和—CH 3 的 2932 和 2858
–1
cm 处吸收峰增强（图 2b~f），1464 和 1423 cm –1
处来自香芹酚苯环 C==C 伸缩振动峰增强 [17] ，说明

复合材料中凹凸棒石表面的香芹酚分子结构中 图 3 凹凸棒石、1%的 CTAB 改性香芹酚/凹凸棒石和肉
C==C 双键与 CTAB 之间存在一定的相互作用。1640 桂醛/凹凸棒石的 XRD 谱图
–1
cm 处为凹凸棒石沸石水的特征吸收峰 [18] ，形成复 Fig. 3 XRD patterns of palygorskite, carvacrol/palygorskite
–1
合材料后位移至 1626 cm 处，表明香芹酚与凹凸棒 composite and cinnamaldehyde/palygorskite composite
modified by 1% CTAB
石沸石水存在交换作用 [19] 。与 CTAB 未改性香芹酚
–1
/凹凸棒石复合材料相比，在 3544 和 3430 cm 处吸 2.3 SEM 分析
–1
收峰位移至 3560 和 3404 cm 处，表明已对香芹酚/ 图 4 为凹凸棒石和高压均质辅助构筑植物精油/
凹凸棒石复合材料成功改性。CTAB 改性肉桂醛/凹 凹凸棒石复合材料的 SEM 照片。由于氢键和范德华
凸棒石复合材料红外谱图（图 2g）与香芹酚/凹凸棒 力的作用，凹凸棒石棒晶通常多以棒晶束或聚集体
石复合材料有相似的变化趋势。 形式存在，棒晶束解离是高效利用的前提 。本课
[1]
题组前期研究表明，在压力 30 MPa 下进行均质处理
可有效解离凹凸棒石棒晶束 [15] 。由图 4a 可见，凹凸
棒石的棒晶呈聚集体形貌，棒晶间连接紧密。经高
压均质处理后复合材料中凹凸棒石的棒晶间变得松
散（图 4b 和 c），说明高压均质处理既可以有效解
离凹凸棒石的棒晶聚集体，又可以辅助 CTAB 改性，
通过高压均质的空穴效应提升凹凸棒石的改性效率。

图 2 香芹酚/凹凸棒石（a）和 CTAB 用量分别为 0.25%
（b）、0.5%（c）、1%（d）、1.5%（e）、2.5%（f）
改性香芹酚/凹凸棒石和 1%的 CTAB 改性肉桂醛/
凹凸棒石（g）的 FTIR 谱图
Fig. 2 FTIR spectra of carvacrol/palygorskite composite
(a), carvacrol/palygorskite composites modified by
0.25% (b), 0.5% (c), 1% (d), 1.5% (e), 2.5% (f)
content of CTAB and cinnamaldehyde/palygorskite
composite modifiedby 1% CTAB (g)

2.2 XRD 分析

图 3 为凹凸棒石和高压均质辅助构筑植物精油/ 图 4 凹凸棒石（a）、1%的 CTAB 改性香芹酚/凹凸棒石
凹凸棒石复合材料的 XRD 图谱。如图 3 所示，2θ （b）和 1%的 CTAB 改性肉桂醛/凹凸棒石（c）的
在 8.42°、13.79°和 19.88°处特征衍射峰分别对应于 SEM 照片
凹凸棒石的（110）、（200）和（040）晶面 [20] 。对比 Fig. 4 SEM images of palygorskite (a), carvacrol/ palygorskite
composite (b) and cinnamaldehyde/palygorskite
发现，无论是香芹酚/凹凸棒石复合材料还是肉桂醛 composite (c) modified by 1% CTAB
/凹凸棒石复合材料，经高压均质过程后凹凸棒石的
特征衍射峰没有明显变化，说明均质过程没有破坏 2.4 Zeta 电位分析
凹凸棒石的晶体结构 [16] ，复合材料中凹凸棒石负载 图 5 是采用 CTAB 改性香芹酚/凹凸棒石复合材
小分子植物精油和 CTAB 改性主要为表面作用。 料的表面 Zeta 电位随 CTAB 用量增加的变化趋势