累托石具有垂直膨胀性、离子交换性、吸附性、亲水性等优良的物化性能。但累托石原矿的这些性质并不能满足工业应用上的需要,研究人员在累托石改性方面做了大量研究和探索以充分利用这些性质。其中无机柱撑改性一方面可以有效地增大其孔隙体积、比表面积,提高吸附性,另一方面又能引入具有其他性能的半导体材料,因此本文对累托石的无机柱撑进行了研究。本文通过对柱撑进行计算模拟得出,氧化物柱撑有利于提高层状矿物的物化性。通过对具有优良物化性的n型半导体TiO2进行研究发现,金红石相TiO2的光电活性最高。然而金红石相TiO2仅在紫外光条件下才具有良好的光电活性,且光生电子空穴对较易复合。掺杂是改变金红石相TiO2光电活性的有效波长范围的一种较好的手段,稀土元素具有较丰富的能级,可以在保证良好的光电活性的基础上扩大其吸收波长范围,且掺杂稀土的TiO2更易产生电子-空穴对,从而本文对稀土掺杂TiO2进行了模拟计算及实验研究,从而确定了掺杂采用的稀土为La、Ce,通过对累托石原矿的分析得出,钠化累托石有利于金属进行负载。本文通过改变Ti柱撑累托石制备过程中使用的酸及使用量、回流时间等条件,从而得出Ti柱撑累托石的制备工艺。通过对稀土掺杂TiO2柱撑载金属累托石的X射线衍射、红外等进行表征,得出稀土掺杂TiO2柱撑载金属累托石的制备方法,为柱撑实验提供了理论与实验依据。
