龙岩高岭土的有机插层与表面改性研究

作者：王大涛  学位年度：2015-01-01

描述：龙岩高岭土的有机插层与表面改性研究

高茬秸秆旋耕翻埋功耗检测系统设计与试验研究

作者：贺小伟  学位年度：2014-01-01 关键词：高茬秸秆还田耕整机 功耗 田间试验 传感器 LabVIEW 

描述：机械化秸秆还田有利于培肥地力、改良土壤,是发展生态农业和实现农业可持续发展的重要措施。高茬秸秆还田耕整机作为土壤耕作机械,与轮式拖拉机配套使用,耕作一遍即可完成秸秆埋覆、旋耕碎土、地表平整等多项作业目标,具有作业效率高、适用范围广、操作简便等优点；且能抢农时、省劳力,在机械化秸秆还田领域显示了很大的优越性。高茬秸秆还田耕整机以螺旋刀辊为核心工作部件,功率消耗是考量其综合性能的一个重要技术参数,直接影响到整机的性能；设计合理配套的功耗检测系统来实时获取螺旋刀辊田间作业功耗,将为刀辊结构参数优化和耕整机动力合理配套、节能减耗提供重要的参考价值。本文以三种高茬秸秆还田耕整机为研究对象,针对高茬秸秆还田耕整机实际功耗大小不清楚、螺旋刀辊作业时运动参数与功耗的关系不明确等问题,根据功耗检测原理,采用NI公司的虚拟仪器开发平台------LabVIEW,并结合数据采集卡、CKY-810动态扭矩传感器和电感式接近开关等组成的硬件平台,设计了功耗检测系统；此系统通过简单的操作便可以动态检测高茬秸秆还田耕整机作业功耗,并实现扭矩、转速和功耗波形图及数值的显示、保存。利用ADAMS软件对扭矩传感器和万向节传动轴机构进行动力学仿真,并结合实际情况,确定万向节传动轴空心方形套管处强度最弱；对其进行强度校核,计算得出其许用扭力偶矩[M]为2060.44N·m大于空心方形套管扭矩波动最大值1472.5N-m；从理论方面证明了将扭矩传感器安装在万向节传动轴上进行螺旋刀辊扭矩测量的方案是合理可行的。利用DF1405数字合成信号发生器和非接触数字式转速仪对功耗检测系统进行标定。标定结果显示,由功耗检测系统检测到的转矩值与信号发生器输出频率对应的真值间最大绝对误差值为0.55N.m,最大相对误差为0.0893%；由功耗检测系统检测到的转速值与信号发生器输出频率对应的真值间最大绝对误差值为0.002rad/min,最大相对误差为0.0016%。转速仪测量的转速值与功耗检测系统检测到转速值最大绝对误差值为0.261rad/min,最大相对误差为0.0726%。因此,功耗检测程序能够准确检测扭矩、转速信号,从而进行功耗的动态检测。分析了水旱两用高茬秸秆还田耕整机的功率消耗组成与配置,并对其进行了空载试验研究。试验结果得出,水旱两用螺旋刀辊空载扭矩范围为19.528N·m-24.965N-m,其空载功率范围为0.374kW-1.243kW,占拖拉机总动力功率的0.53%～1.78%。以功率消耗和作业质量为评价指标,选用水旱两用高茬秸秆还田耕整进行田间性能试验和功耗试验研究。以耕深、刀辊转速、机组前进速度为影响因素,进行了高茬秸秆还田耕整机田间功耗试验,得出3个因素对耕整机功耗影响的显著性依次为耕深(A)、前进速度(C)、刀辊旋转速度(B)；耕整机较优组合为A2B2C3,即耕深185mm、刀辊转速335r/min、机组前进速度3.35km·h-1时,功耗均值为52.52kW,秸秆埋覆率达到96.2%。

高茬水田耕整路径机器视觉识别方法研究

作者：张甜  学位年度：2014-01-01 关键词：视觉导航 路径识别 高茬 统计纹理 水田耕整 

描述：基于机器视觉的农业机械导航路径研究主要集中在旱作物行、垄线、犁沟线及旱作物收获边界等提取方面,鲜有将机器视觉自动导航路径识别技术应用于水田耕整机械。本研究以水稻、油菜和小麦高茬水田耕整图像为研究对象,以1GMD-200型水田秸秆还田耕整机为试验平台,以实现水稻、油菜和小麦高茬耕整路径识别与导航参数有效提取为目标,在总结前人研究成果的基础上,结合现有路径识别及参数提取理论与方法,对高茬水田耕整路径机器视觉识别方法进行试验研究,具体研究内容如下：(1)搭建了高茬水田耕整图像动态采集系统。以东方红-LX954拖拉机为平台,通过计算机控制工业相机实现高茬水田耕整图像动态采集。其中,相机距离地面安装高度为h=2.15m,安装俯角为θ=31.8。。(2)提出了一种新的灰度化加权因子R+G-2B,并取得了较好灰度化效果。比较现有常规加权法、过绿特征加权法、色度分量法对本研究对象灰度化结果,得出过滤特征加权法可获取对比较鲜明的灰度化图。为寻求更优灰度化效果,分析了高茬水田耕整静态采集图像残茬区与耕整区颜色分量特点,提出了R+G-2B灰度化法。(3)提出了一种基于像素均值纹理描绘子的图像分割法。通过对比灰度直方图双峰法、最大类间方差法和基于纹理统计法对超绿特征灰度图和R+G-2B灰度图分割结果,确定本研究图像分割法为基于R+G-2B灰度图像的像素均值纹理描绘子法。其中,像素均值纹理描绘子区域窗口尺寸为12×2(行×列)个像素,像素均值阂值为100。(4)针对形态学滤波后部分图像耕整区存在大面积白色噪声点,提出了一种剪切二值图像方法。通过统计二值图像列方向上累计像素值的和并计算和的最大值与最小值的均值A,确定像素值分别为1.8×A和0.1×A所在列数,从而确定二值图像剪切边界。(5)确定了导航路径检测方法——最小二乘法。分别采用传统Hough变化法、基于己知点Hough变化法和最小二乘法对高茬水田耕整图像进行导航路径检测,结果表明：采用最小二乘法检测导航路径拟合精度高,不受耕整区白色干扰点影响,抗干扰性强,路径检测耗时600ms左右；采用基于已知点Hough变化法较传统Hough变化法拟合精度高、路径检测耗时短,但两者均易出现导航路径误检测,路径检测耗时分别为1500ms和450ms。(6)确定了相机内参。采用张正友平面标定法标定相机,确定了相机内参。路面误差验证试验表明,相机标定倾角误差在1。范围内,截距误差在0.03m范围内,标定结果可满足实际导航需要。(7)在校内开展了路面试验,路面试验截距误差△c=0.3256mm,倾角误差△θ=2.4156。；在华中农业大学现代农业科技试验基地水稻核心试验区开展了田间试验,田间试验截距误差△c=-0.1655mm,倾角误差Aθ=--3.3729。。

高效降噪复合材料的研制及性能研究

作者：蔡俊  学位年度：2003-01-01 关键词：吸声 有限元分析 复合材料 压电复合材料 隔声 

描述：该论文针对噪声控制材料存在的问题,在深入分析研究了声波与材料相互作用机理的基础上,提出了高密度超细粉和压电陶瓷添加高分子聚合物的设想,并通过理论分析确定了重晶石(B)、重质碳酸钙(C)、锆钛酸铅和石墨(G)超细粉作为掺杂剂.采用混炼压法分别制备了PVC/B、PVC/C?

高强度轻量化涂布牛卡纸的制备与性能

作者：任景慧  学位年度：2013-01-01 关键词：力学性能 淀粉 光学性能 涂布牛卡纸 高强度轻量化 OBA 

描述：随着商品包装技术的不断提高,人们要求现代包装材料不但应该具有商品包装和保护的功能,还应该具有精美的包装用于提供商品信息和宣传商品。在较低的成本下获得良好的印刷质量,通过商品外包装提供商品信息,极大的促进了具有视觉吸引力的涂布牛卡纸的发展。但通常是通过提高涂布量或采用昂贵的Ti02来提高涂布牛卡纸的白度,因此研究如何使用廉价的常规颜料来改善涂布牛卡纸的质量是非常必要的。本实验研究了高强度轻量化涂布牛卡纸的制备方案以及GCC(重质碳酸钙)、高岭土两种颜料及其不同组合对高强度轻量化涂布牛卡纸各种光学性能、力学性能以及印刷性能的影响,并在此基础上对涂料配方进行优化。研究结果表明：预涂牛卡纸的白度不仅依赖于颜料自身的白度,而且取决于原纸的白度,采用全高岭土预涂的牛卡纸的白度大于采用GCC预涂者,高岭土和GCC的混用对涂布牛卡纸白度的提高是有一定的协同作用的。在预涂涂布中,当高岭土和GCC的颜料配比为70/30时,预涂牛卡纸的白度相对最高。随着GCC含量的升高,预涂牛卡纸的光泽度降低,粗糙度升高。在两次涂布中,和面涂涂料配方相比,预涂涂料配方对二次涂布牛卡纸成纸白度的影响更大,预涂及面涂涂料配方中的GCC含量的增加都会降低涂布牛卡纸成纸的光泽度,但面涂涂料配方对其光泽度影响更大,粗糙度基本不变。为了进一步提高涂布牛卡纸白度,本研究中,将OBA添加到面层涂料中,研究发现,OBA及其载体CMC的加入能显著提高涂布牛卡纸的白度,面涂GCC含量的增加能够提高OBA的增白效率,以及降低二次涂布牛卡纸印刷表面。涂料中CMC的加入能够提高涂布牛卡纸的力学强度(环压强度、耐破强度、耐折度等)。淀粉是一种廉价且环保的天然高分子材料。本研究中分别在预涂层和面涂层使用廉价的淀粉部分取代昂贵的胶乳。研究发现,在预涂层或面涂层用淀粉部分取代胶乳后,涂布后的牛卡纸的白度会提高,且其用在面涂层的白度提高的比其用在预涂层的白度提高的要明显。但是淀粉的加入会使成纸的光泽度下降,尤其是淀粉用于面涂层时,其光泽度下降得更明显。淀粉用于预涂层时对二次涂布牛卡纸的光泽度影响不大。

高岭土补强天然橡胶/丁苯橡胶的试验研究

作者：俞燕强  学位年度：2012-01-01 关键词：改性 偶联剂 高岭土 NR/SBR 

描述：为了降低轮胎的生产成本,减少填料炭黑的用量,采用改性后的高岭土(煅烧改性)部分代替炭黑或者白炭黑填充各种橡胶,国内外已有学者进行了部分的工作。采用砂质高岭土(改性高岭土)填充天然橡胶/丁苯橡胶,制备的复合材料应用于轮胎行业,研究的文献较少。论文的目的是采用一种新的改性配方和工艺,以及相适应的硫化配方和工艺,制备出砂质高岭土(改性高岭土)填充天然橡胶/丁苯橡胶,其硫化胶的性能达到工业轮胎国家标准。论文系统研究了高岭土的改性条件和药剂制度,确定了与之相适应的硫化配方和工艺,通过活化指数和填充橡胶的力学性能对高岭土的改性和填充效果进行评价；采用纳米/亚微米粒度分析及电位研究高岭土和白炭黑的pH和Zeta电位；采用傅里叶变换红外光谱仪研究改性高岭土以及复合材料官能团的振动特征；采用扫描电镜研究了高岭土在橡胶的分散和界面特征；采用热分析研究复合材料的热稳定性。具体结论如下：1通过四种A1～A4主改性剂、B1～B3三种活化剂和E1～E2两种副改性条件试验,确定了高岭土改性的适宜条件：主改性剂A11.5%,活化剂B22%和副改性剂E12%,改性温度90℃,改性时间30min。2通过对硫化配方正交试验、优化试验以及用量试验,确定最终硫化配方：硬脂酸1.0phr、氧化锌5.0phr、A1.8phr、B2.0phr、软化剂6.0phr、防老剂1.0phr。3通过硫化工艺的单因素试验,确定硫化温度150℃、硫化时间8min、改性高岭土填充量60phr, NR/SBR的配比40：60。4两种茂名改性高岭土填充天然橡胶/丁苯橡胶,制备的复合材料满足工业轮胎、农业轮胎、实心轮胎和汽车轮胎国标。北海改性高岭土填充天然橡胶/丁苯橡胶,制备的复合材料的抗拉强度满足工业、农业和汽车等轮胎内胎国标；其断裂伸长率满足工业轮胎、农业轮胎、实心轮胎和汽车轮胎内胎等国标；其硬度满足工业轮胎、农业轮胎和汽车内胎国标,其磨耗两不满足工业轮胎、农业轮胎、实心轮胎和汽车轮胎内胎等国标。5通过对高岭土和白炭黑的矿浆pH和Zeta测试分析得出：未改性与改性高岭土矿浆pH都小于5.20,而且其Zeta绝对值基本小于42.00mv；未改性白炭黑矿浆pH为6.55,而改性后的白炭黑矿浆pH下降,为5.90；未改性白炭黑矿浆Zeta绝对值为45.50mv,而改性后的白炭黑矿浆Zeta绝对值L升,为63.25mv,。6、高岭土改性之后的红外光谱具有C-H健的吸收峰,说明偶联剂与高岭土可能发生物理吸附或者化学键合；无填料的复合材料红外光谱中在872cm-1处吸收峰与促进剂红外光谱中此处吸收峰相似,说明橡胶可能和促进剂发生物理吸附或化学键合；改性高岭土/天然橡胶/丁苯橡胶复合材料红外光谱与未改性高岭土/天然橡胶/丁苯橡胶复合材料红外光谱相比,1538cm-1和1450cm-1处吸收峰增强,1028cm-1、1005cm-1和910cm-1处吸收峰减弱,而且发生移动,可能是由于新的官能团特征峰引起的变化。7、无填料的复合材料拉伸断面SEM得知：高岭土颗粒较粗；未改性高岭土/天然橡胶/丁苯橡胶复合材料拉伸断面SEM得知：未改性高岭石在复合材料中分散不理想,而且与橡胶结合不理想；改性高岭土/天然橡胶/丁苯橡胶复合材料拉伸断面SEM得知：改性高岭石大部分均匀分布在橡胶中。8、无填料复合材料、未改性高岭土/天然橡胶/丁苯橡胶和改性高岭土/天然橡胶/丁苯橡胶的热分析可知：填加高岭土的复合材料其起始失重温度比未填加高岭土的复合材料提高20℃,其最大失重也比未填加高岭土的复合材料降低29%,其结束分解温度比未填加高岭土的复合材料降低10℃,而且其橡胶交联反应引起的放热峰温度比未填加高岭土的复合材料提高119℃,以上现象说明高岭土增强了复合材料热稳定性。

高岭土纳米管的制备及其性能的初步探索

作者：王金叶  学位年度：2012-01-01 关键词：粘度 高岭土纳米管 流变性 高岭土 

描述：高岭土是一种重要的工业应用原料，提高其品质是一个重要方向。针对于此，本课题以高岭土为原料，探索由片状高岭土制备管状高岭土的工艺；考察了制备高岭土纳米管的稳定性；对比分析了高岭土纳米管、热及酸处理改性的高岭土以及天然埃洛石纳米管的浆液粘性特点，初步分析了高岭土纳米管对其浆液粘度的影响。采用TEM/SEM，XRD，TG，FT-IR，BET等对样品表征，乌氏粘度计对低浓度样品粘度做测试，StressTech型平板流变仪对样品流变性做测试。 研究发现：制备高岭土纳米管内外径分别约为(12~25)nm和(20~40)nm，长度(500~1000)nm，长径比较大，产率较高，片层内部仍保持着高岭石Si∶Al=1∶1的二八面体结构，因片层被剥落卷曲，沿c轴方向无序化。该材料是管径均一的纳米管材料，具有较好的耐酸及热稳定性，2M盐酸处理后的样品形貌保持完好，经600℃恒温煅烧5h的样品变为无定型的偏高岭石结构，仍然保持管状形貌。其比表面积与天然埃洛石纳米管接近，经600℃煅烧后比表面积从40.25m2/g增加至70.56m2/g，具有较好的吸附性能，与高岭土原土相比孔容有大幅提高。 高岭土经热、酸处理改性后粘度规律：煅烧高岭土粘度值均低于原土。表面羟基的多少是决定高岭土浆液粘度大小的关键因素，对煅烧高岭土酸处理可使已经脱除羟基的铝氧八面体内表面羟基重新生长出来，并可增加结构中的吸附水，随煅烧时间延长活性铝单元数目增多，再与盐酸反应样品粘度增大。同浓度的300℃煅烧9h后酸处理的样品粘度最大，当浓度为0.01g/ml时粘度值为1.4819cP。 高岭土纳米管使浆液的触变性变大，固含量为12%（w/w）的高岭土纳米管浆液在低剪切速率下粘度值为6.18×102Pa·s，随剪切速率增大，粘度降低，在剪切速率500s-1下粘度值为7.28×10-2Pa·s，呈剪切稀化现象，表现为假塑性流体。在低剪切速率下高岭土纳米管浆液粘度值大于原土粘度值2.15×10-1Pa·s；在剪切速率为500s-1高岭土纳米管浆液粘度值大于原土粘度值6.69×10-3Pa·s。 高岭土样品比表面积越大，颗粒之间异性电荷相互吸引力就越大。制备高岭土纳米管比表面积较大、长径比较大，呈束状排列，可以形成类似“胶束”状牢固的絮凝团，有纤维增塑增强功能，使分散体系的粘度增加。粘度测试结果表明浓度为0.01g/ml的浆液粘度大小顺序为：50%高岭土纳米管+50%原土的粘度值6.7584cP>经过热、酸处理改性的高岭土粘度最大值1.4819cP>高岭土原土的粘度值1.3354cP>埃洛石纳米管的粘度值1.1944cP。

高岭土纳米管的制备、改性及吸附脱硫性能 的研究

作者：崔晶晶  学位年度：2014-01-01 关键词：改性 高岭土纳米管 稳定性 吸附脱硫 制备 

描述：自1991年碳纳米管被发现以来，管状纳米材料一直都是研究的热点，在复合材料、储氢材料、电子器件、催化剂载体等诸多领域都有较广泛的应用。与其它类型的管状纳米材料相比，天然管状高岭土—埃洛石纳米管由于价格便宜，生物相容性好而受到人们的关注，常被用作药物缓释体、仿生智能材料和仿生反应器等。然而，我国天然管状高岭土储量有限，而价值低的片状煤系高岭土却储量很大，因此，考虑将片状煤系高岭土转化为价值高的管状高岭土将具有重要的意义。本课题组曾在制备天然管状高岭土—埃洛石的过程中，发现了一类新的管状高岭土，其结构类似与天然的埃洛石纳米管，并将其命名为“高岭土纳米管”。虽然曾对“高岭土纳米管”性能做过一些初步探索，但是对于其结构和性能并没有进行过系统的考察和研究。因此，本文以煤系高岭土为原料进行重复实验以制备高岭土纳米管，系统地研究制备条件和处理条件变化对产物的影响，并对高岭土纳米管的吸附脱硫性能进行综合地考察，为其在吸附脱硫领域的应用提供参考数据。经研究发现，通过插层法制备得到的高岭土纳米管内径为4~27nm，长度为0.1~0.5μm，长径比较大，均一性较好。而且，高岭土纳米管在高温和酸性的条件下具有很好的稳定性，在碱性条件下稳定性则较差。吸附脱硫测试的结果表明，高岭土纳米管在改性之前脱硫率仅为40.5%，经过改性之后的脱硫率有不同程度的提高。其中，高岭土纳米管在经过表面活性剂、高温和酸改性之后脱硫率分别提高19.8%、10.8%和11.9%，而经过煅烧和金属氧化物改性之后脱硫率则提高21%。

高岭土的改性及其化学发光行为研究

作者：郭莉  学位年度：2015-01-01 关键词：改性 高岭土 钙黄绿素 化学发光 化学发光能量共振转移 

描述：化学发光分析法线性范围宽,分析速度快,仪器设备简单,开发高效催化剂以增敏化学发光反应,建立新体系以拓展其应用范围,是化学发光分析领域当前的研究重点。高岭土是一种来源广泛、绿色无污染的层状粘土材料,常被加工改性后制备各类催化剂、分子筛以及吸附剂等。本课题创新性地将改性高岭土这一粘土材料用作化学发光反应催化剂,建立了改性高岭土-过氧亚硝酸-钙黄绿素化学发光新体系。本文主要研究改性高岭土对化学发光体系发光强度的影响,考察改性高岭土化学发光体系的行为规律及反应机理,成功实现对环境样品中钙黄绿素的快速灵敏测定,不仅拓展了高岭土材料新的应用领域,而且建立了新的具有应用潜力的化学发光体系。1、开发了一种新型高效的化学发光反应催化剂改性高岭土。改性高岭土对过氧亚硝酸-钙黄绿素体系化学发光信号增敏达20倍以上。通过X射线衍射、高分辨率透射电镜、能谱仪、化学发光光谱、荧光性能,自由基清除剂实验等表征,考察了改性高岭土催化过氧亚硝酸-钙黄绿素化学发光体系的机理。经过研究确认,体系中钙黄绿素为发光体,过氧亚硝酸为能量供体,改性高岭土为催化剂。改性高岭土的催化作用,一方面源于其大比表面积起到富集浓缩发光试剂的作用,有利于化学反应正向进行；另一方面,改性高岭土中莫来石和P型分子筛表面丰富的氧空位提高了大量的反应活性位点,有利于电子云的流动,提高了化学发光能量共振转移效率；另外,改性高岭土使得钙黄绿素发光分子共平面化程度增强,共轭效应增大,荧光量子产率有所提高,发光强度更强。2、成功地将改性高岭土-过氧亚硝酸-钙黄绿素新型化学发光体系用于环境水样中钙黄绿素的测定。通过一系列优化实验,确定了最佳的高岭土改性条件和化学发光分析条件。本体系检测钙黄绿素的线性范围0.075～100μM,线性相关系数0.9995,检出限为1×10-8 mol·L-1(S/N=3)。该方法具有选择性好、灵敏度高、准确快速等优点,可以用于实际环境样品中钙黄绿素的测量。

高岭土的低聚态处理及其应用——沸石与气凝胶的高岭土合成及表征

作者：王景泉  学位年度：2015-01-01 关键词：沸石 硅铝气凝胶 高岭土 低聚化处理工艺 

描述：所谓高岭土是一种以高岭石族粘土矿物为主的非金属矿产，它广泛应用于造纸、陶瓷、耐火材料、医药、化工，尤其是石油化工等领域。高岭石是地表最常见的粘土矿物之一，其理想化学式为Al4[Si4O10](OH)8，晶体结构是由铝氧二八面体层(O)和硅氧四面体层(T）按TO1∶1排列而成，因氧、硅、铝的丰度位于地壳的前三位，因此是廉价合成铝硅酸盐沸石的理想矿物原料。但是晶态的高岭石具有极高的化学稳定性，无法直接用于沸石合成。所以传统的生产工艺在高岭土精矿用于合成沸石之前必须经700～900℃高温煅烧，将其转化为无定形的偏高岭土，以消除高岭土的化学稳定性。但是煅烧工艺需要消耗大量燃料，能耗高、污染重，与低碳经济和绿色环保的趋势背道而驰。此外，高岭土精矿中所残存的杂质矿物，如石英和云母，会严重影响沸石的产品质量。本文旨在开发一种新的高岭土活化新工艺，对高岭土进行低聚化处理，将高岭土转化为不依赖于原料的活性硅铝低聚态物质，并应用于合成沸石等铝硅酸盐产品。br 从本质上讲，煅烧活化高岭土是将高岭石中六配位的AlⅥ部分歧化反应为五配位AlⅤ和四配位的AlⅣ。AlⅤ和AlⅣ具有更高的反应活性，AlⅤ和AlⅣ可以通过H+的攻击断裂Al-O-Si键转化为高活性Al3+并脱离原聚集态。本论文发明了一种低温(160～240℃)碱热活化处理方法，可将高岭石中AlⅥ全部转化为AlⅣ，再进行酸性解聚，并通过对处理条件（体系浓度、温度和时间等）的优化，得到低聚态的高岭土酸解液，并以此为原料合成了各种沸石分子筛。通过XRD、NMR等分析表证手段对高岭土的解聚机理进行了深入的探讨。利用该方法合成沸石分子筛无需煅烧活化高岭土，大大降低了能耗，并可以去除高岭土内的石英和云母或将其转化为合成原料。此外，该方法获得的产品较传统煅烧方法具有均一的粒径和形貌，更高的白度和离子交换能力。br 当高Si/Al比时，由于铝氧四面体[AlO4]被硅氧四面体[SiO4]紧密包围，高稳定性的硅氧四面体[SiO4]阻止了H+对AlⅣ的攻击，最终导致后续酸性解聚反应的失败。本论文对上述低温(160～240℃)碱热活化处理工艺又进行了进一步优化，不仅可将高岭石中AlⅥ全部转化为AlⅣ，同时还可避免四配位的铝氧四面体[AlO4]被硅氧四面体[SiO4]紧密包围，即避免不溶硅铝酸盐在活化过程中出现，解决了对高岭土和石英共存体系低聚化处理中的关键问题。在此基础上通过优化探索实验条件分别合成了纳米级的Y型沸石、丝光沸石、ZSM-5沸石和SAPO-34沸石等产品，为最终实现高岭土原矿直接合成沸石提供了实验基础。br 上述高岭土低聚化处理关键性问题的解决，为克服硅、铝组分对来源的依赖，将高岭土应用于具有高附加值的领域提供了可能，本文首次以高岭土为原料成功合成出硅铝气凝胶。硅铝气凝胶材料具有极低的密度和超高的比表面积，是典型的多孔材料，极佳的催化剂载体和保温材料。高岭土成分与硅铝气凝胶成分相似但是却无法作为硅铝气凝胶的合成原料。高岭土经过煅烧后，其中高岭石的晶体结构虽然被破坏，但是其中的氧化硅和氧化铝依然保持高聚态，只有激烈矿化条件才能完成硅铝的解离和重排。而高岭土酸解液中的硅铝元素以低聚态的形式存在，这样就可以适用于制备合成条件温和的功能材料。所以，本研究首次提供了一种利用廉价高岭土替代昂贵化学试剂为原料合成氧化硅/氧化铝气凝胶的方法。将碱热活化高岭土经盐酸解理得高岭土酸解液，将其老化成胶，经溶剂置换得到醇凝胶，经改性，骨架强化，常压干燥得到氧化硅/氧化铝气凝胶。