采用一步法, 在剥离蒙脱石表面原位构建了Bi2O3/Bi2SiO5异质结, 系统研究了其物相结构、微观形貌和光学特征。制备过程中, 剥离蒙脱石除作为Bi2O3/Bi2SiO5异质结生长的骨架, 还可以作为硅源得到Bi2SiO5。结果表明: 与纯α-Bi2O3相比, 在模拟太阳光的照射下, Bi2O3/Bi2SiO5异质结表现出对罗丹明B有优良降解性能, 这主要是由于Bi2O3与Bi2SiO5之间形成的p-n结以及高的比表面积所引起的。此外, 还提出了光催化反应机理。本工作提供了一种构建低成本污染物降解催化剂的新方法, 拓展了蒙脱石的新应用。

为获得抗菌性能优良的材料, 选用江西广丰黑滑石作为基体材料制备了Ag-ZnO/Talc三元复合材料, 并采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和X射线光电子能谱等分析手段对复合材料进行表征, 以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为实验菌株采用平板计数法、抑菌圈法对复合材料抗菌性能进行试验。结果表明: 黑滑石的片层状结构促进纳米颗粒分散, 增大复合材料与细菌的接触面积; Ag-ZnO/Talc三元复合材料具有高的抗菌活性, 对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率可达到99%以上。

纳米酶可以快速灵敏地检测生物标记物, 有效防止疾病的爆发, 但是纳米酶的催化活性低、对底物亲和力差, 严重地制约了其检测性能。蒙脱石是一种具有典型的2:1型层状结构的硅酸盐黏土矿物, 利用其良好的吸附能力和阳离子交换能力, 将Fe3+锚定在蒙脱石的表面与层间, 制备具有类过氧化物酶性质的Fe掺杂蒙脱石纳米酶, 可增强对H2O2的亲和力, 通过比色法可实现对H2O2的检测。结果表明: 在中性条件下, H2O2的检测线性范围和检测限分别为20~500 μmol/L和5.8 μmol/L。这种蒙脱石纳米酶在分析检测和疾病诊断领域具有良好的应用前景。

天然辉钼矿具有低成本、高储存锂的优势, 可直接用作锂离子电池负极材料。首先对辉钼矿进行膨胀处理, 然后利用多巴胺进行表面改性, 构建了膨胀辉钼矿/碳(EM/C)复合材料。膨胀法制备的蠕虫状膨胀辉钼矿(EM)具有较高的比表面积, 有利于电解质的渗透和锂离子的扩散。无定形碳层有效地提高了其电导率, 并为MoS2循环过程中体积变大提供了缓冲空间。EM/C复合材料具有较长的循环寿命和高容量, 在电流密度100 mA/g下, 循环200圈容量仍可高达1 213 mA·h/g, 即便在1 A/g的大电流密度下, 仍有623 mA·h/g的可逆容量。以辉钼矿精粉为原料构建EM/C复合材料的策略, 对实现锂离子电池优异的电化学性能具有一定指导意义。

针对口服给药体系如何保护药物分子免受人体内环境影响这一挑战, 采用乳化凝胶法设计合成了一种pH值敏感性的海藻酸钠(SA)-蒙脱石(MMT)复合微球MMT/SA, 用以负载抗癌药物盐酸阿霉素(DOX), 在保护药物分子的同时克服了胃肠道的生物化学屏障。探索了MMT处理工艺和合成配比的不同对微球形貌的影响, 最终控制微球尺寸在20 μm以内, 且分布均一。复合载药微球DOX/MMT/SA的载药率为14.7%, 在模拟人工胃液和人工肠液环境中表现出不同的药物缓释效果, 在模拟人工肠液中的累计释放率(31.7%)明显高于在人工胃液中的释放率(15.8%), 且对人结肠癌细胞有明显的杀伤效果。