Эксфолиация и слоистые структуры

[nano]

Да что касается обычного природного мон-та и его эксфолиации водой, тут все понятно.
Непонятки касаются трудности эксфолиации синтетического мон-та аминами (это не коммерческий лапонит, а более мелкий собственного производства). Коммерческий обрабатывается аминими на ура, а этот нет.

[AndreyS]

Да что касается обычного природного мон-та и его эксфолиации водой, тут все понятно.
Непонятки касаются трудности эксфолиации синтетического мон-та аминами (это не коммерческий лапонит, а более мелкий собственного производства). Коммерческий обрабатывается аминими на ура, а этот нет.

А немодифицированный аминами нормально эксфолиирует в воде?
А если модифицировать по такой же методе лапонит?
И как Вы проверяли, что он остается в тактоидном состоянии? Какой амин?

[AndreyS]

...а более мелкий собственного производства.

А более мелкий это сколько?

[nano]

Дело в том, что эксфолиация водой меня не интерисует. Для того, чтобы создать полимер-неорганический нанокомпозит она не требуется, обработать аминами не проблема и без предварительной эксфолиации мон-та водой.

[AndreyS]

Для того, чтобы создать полимер-неорганический нанокомпозит она не требуется, обработать аминами не проблема и без предварительной эксфолиации мон-та водой.

А вот это еще интереснее, а как Вы их аминами обрабатываете?

[slavert]

посколько я сейчас составляю краткий обзор про методы эксфолиации глин, я видел кучу патентов про эксфолиацию лапонита аминами. Кстати вы в курсе, что амины - это не единственное решение?

[nano]

А немодифицированный аминами нормально эксфолиирует в воде?
А если модифицировать по такой же методе лапонит?
И как Вы проверяли, что он остается в тактоидном состоянии? Какой амин?

Я извиняюсь, но мон-том я не занимаюсь, это закомые делают. После модификации его никто не эксфолиировал. А делали примерно это: мон-т обрабатывали дифениламином, который раздвигал межслоевое пространство, замещая какой-то катион. Далее вводили этот продукт в полимер. Видимо, после обработки амином это уже был эксфолиированный мон-т. Проблемы были с нано мон-м, который почему-то не обрабатывался амином. Каков размер частиц нано мон-та я не знаю, т.к. дело с ним не имею.
Я буду в скором времени интеркаляцией-эксфолиацией перовскитов заниматься. Если у вас есть соображения на сей счет, было бы хорошо. Потому что очень плохо представляю себе все, что касается растворной химии.

[nano]

Для того, чтобы создать полимер-неорганический нанокомпозит она не требуется, обработать аминами не проблема и без предварительной эксфолиации мон-та водой.

А вот это еще интереснее, а как Вы их аминами обрабатываете?

Дело в том, что идея завести такой топик возникла у меня в результате того, что я как раз и не знаю ответа на этот вопрос. Была надежда, что здешние химики подскажут. Обработкой аминами занимался соседний институт, чьи сотрудники не любят делиться инфой. Поэтому самим придется органикой заняться.

[nano]

посколько я сейчас составляю краткий обзор про методы эксфолиации глин, я видел кучу патентов про эксфолиацию лапонита аминами. Кстати вы в курсе, что амины - это не единственное решение?

Не в курсе, а что еще? Если честно, я не в курсе даже того, почему именно аминами обрабатывают. В органике ни бум-бум.

[AndreyS]

После модификации его никто не эксфолиировал.

А после модификации его и не смогли бы, так как у него гидрофобная поверхность.

А делали примерно это: мон-т обрабатывали дифениламином, который раздвигал межслоевое пространство, замещая какой-то катион.

Вы таки не понимаете сути процесса. ММТ в воде полностью экфолиирован (правда ничего не могу сказать про самодельный, неизвестно как полученный). Если это не так, то все остальное можно не делать, все равно не получится. После модификации (обычно обычная ионобменная реакция в воде), ОММТ схлопывается обратно, только межслоевое расстояние уже больше.

Далее вводили этот продукт в полимер. Видимо, после обработки амином это уже был эксфолиированный мон-т.

После введения продукта в полимер (в данном случае, как я понимаю, гидрофобный) в идеале ОММТ должен экфолиироваться. В реальности, в лучшем случае, происходит существенное увеличение межслоевого расстояния за счет интеркалирования молекул полимера. В случае с ДФА не будет и этого

Я буду в скором времени интеркаляцией-эксфолиацией перовскитов заниматься. Если у вас есть соображения на сей счет, было бы хорошо. Потому что очень плохо представляю себе все, что касается растворной химии.

По поводу растворной химии нет никаких соображений. Только по поводу интеркалирования/эксфолиирования как такового.

[slavert]

Ну вот например

Bibliographic Information

Nonaqueous Suspensions of Laponite and Montmorillonite. Leach, Edward S. H.; Hopkinson, Andrew; Franklin, Kevin; Van Duijneveldt, Jeroen S. School of Chemistry, University of Bristol, Bristol, UK. Langmuir (2005), 21(9), 3821-3830. Publisher: American Chemical Society, CODEN: LANGD5 ISSN: 0743-7463. Journal written in English. CAN 142:470057 AN 2005:248559 CAPLUS

Abstract

It is shown how stable, nonaq. suspensions of fully exfoliated smectite clays such as Laponite and montmorillonite can be obtained. Suspensions in toluene and in a branched aliph. solvent (polydecene) were characterized using elemental anal., rheometry, and small-angle X-ray scattering. For Laponite, stable suspensions were obtained by adsorbing a dichain poly(isobutylene) based stabilizer to the particles. This approach did not result in full exfoliation for montmorillonite particles, possibly because the stabilizer was able to connect individual clay sheets at the edges during the treatment process. Instead, a quaternary ammonium surfactant, di-Me dioctadecylammonium bromide (DODAB), was first adsorbed to the clay. Subsequently, adsorption of the poly(isobutylene) based stabilizer to this pretreated clay resulted in fully exfoliated suspensions of montmorillonite. Suspensions of clay particles treated only with DODAB have been studied by several authors before and are included in this study for comparison. A detailed discussion of the suspension behavior of the different clay samples is given. The suspension routes presented here may enable further studies of the structure and flow behavior of suspensions of thin, flexible clay platelets as a function of aspect ratio.


Насчет катионов которые используют, это могут быть и фосфины, и стибины и катион тропилия даже. Потом бывают неионные агенты эксфолиации - силоксаны, еще полисахариды типа крахмала

[nano]

Я и правда суть процесса плохо понимаю.
Предварительная эксфолиация ММТ в воде точно не проводилась. По крайней мере об этом ничего не говорили те, кто с ним работал. ММТ сразу обрабатывали амином, при этом происходило увеличение межслоевого пространства. А потом ММТ+амин смешивали с какой-то кислотой, которую в дальнейшем полимеризовали.
Кстати, чем плох ДФА? И чем его надо заменить?

[AndreyS]

Ну вот например

Это пример чего?
Я неплохо знаю Van Duijneveldt вообще и эту работу в частности. Это пример чего?

Насчет катионов которые используют, это могут быть и фосфины, и стибины и катион тропилия даже. Потом бывают неионные агенты эксфолиации - силоксаны, еще полисахариды типа крахмала

Насчет катионов, все зависит от того, зачем это делают. Фосфины, например, показали очень плохой эффект, про стибины не слышал.
Силоксаны используют для последующей полимеризации in-situ.
А по большому счету можно туда любое гавно засовывать, ваяя статьи. Только классикой до сих пор считаются двух и трехцепочные алканамины (типа DODAB), наилучший эффект получают при использовании блоккополимерова. Только все это к эксфолиации перовскидных структур не имеет отношения.

[AndreyS]

Я и правда суть процесса плохо понимаю.
Предварительная эксфолиация ММТ в воде точно не проводилась. По крайней мере об этом ничего не говорили те, кто с ним работал. ММТ сразу обрабатывали амином, при этом происходило увеличение межслоевого пространства. А потом ММТ+амин смешивали с какой-то кислотой, которую в дальнейшем полимеризовали.

То есть в твердом состоянии проводили проводили ион-обменную реакцию?
Похоже или вы чего то не поняли, или они получали что-то специфическое. Третий вариант озвучивать не буду.

Кстати, чем плох ДФА? И чем его надо заменить?

Ну может для чего то он и неплох, но в гидрофобных растворителях и в полимере он почти не увеличивает межслоевое пространство, не говоря уже об эксфолиации.

[nano]

Вы таки не понимаете сути процесса. ММТ в воде полностью экфолиирован (правда ничего не могу сказать про самодельный, неизвестно как полученный). Если это не так, то все остальное можно не делать, все равно не получится. После модификации (обычно обычная ионобменная реакция в воде), ОММТ схлопывается обратно, только межслоевое расстояние уже больше.

По поводу эксфолиации ММТ в воде. Он и правда полностью эксфолиируется? У нас занимаются синтезом различных минералов и ММТ в том числе. Получают их при определенных давлениях. Чтобы ввести дополнительное количество воды в межслоевое пространство нужны определенные давления, об этом и в литературе говориться (60-70гг). При этом образец находится после синтеза в воде довольно продолжительное время и никакой эксфолиации не происходит. Образуется некая мелкая взвесь на поверхности, но это не отдельные монослои, а просто наноММТ.

[AndreyS]

По поводу эксфолиации ММТ в воде. Он и правда полностью эксфолиируется? У нас занимаются синтезом различных минералов и ММТ в том числе. Получают их при определенных давлениях. Чтобы ввести дополнительное количество воды в межслоевое пространство нужны определенные давления, об этом и в литературе говориться (60-70гг). При этом образец находится после синтеза в воде довольно продолжительное время и никакой эксфолиации не происходит. Образуется некая мелкая взвесь на поверхности, но это не отдельные монослои, а просто наноММТ.

В старой литературе тоже говорится что эксфолиирует, только медленно.
В новой о том что очень быстро
Воду в межслоевое пространство он набирает из воздуха. Поэтому для качественной XRD его нужно хорошо просушить.
Поймите, наличие стэков в растворе очень легко детектируется методами малоуглового рассеяния. И ни SANS, ни SAXS ни разу не показали их наличие в водных коллоидах ММТ или Laponite.
В Вашем случае отсутствие эксфолиации может быть связано с особенностями синтеза.

[nano]

В старой литературе тоже говорится что эксфолиирует, только медленно.
В новой о том что очень быстро
Воду в межслоевое пространство он набирает из воздуха. Поэтому для качественной XRD его нужно хорошо просушить.
Поймите, наличие стэков в растворе очень легко детектируется методами малоуглового рассеяния. И ни SANS, ни SAXS ни разу не показали их наличие в водных коллоидах ММТ или Laponite.
В Вашем случае отсутствие эксфолиации может быть связано с особенностями синтеза.

Понятно. Возможно эта неразбериха связана конкретно с обработкой результатов. Потому что мы делаем только XRD с просушенного порошка. На счет остального договариваться где-то надо.