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在制革工业中,传统铬鞣法虽赋予成革优异的综合性能,但仍存在含铬废弃物处理的环境压力。因此,研发环境友好的无铬鞣材料及技术成为从源头有效解决铬鞣环境问题的主要途径。水滑石(LDHs)是一类由带正电荷的双金属氢氧化物片层和层间填充有可交换阴离子所构成的层状纳米材料,具有安全无毒、层板元素可调换性、层间阴离子可交换性和结构记忆效应等特点,可赋予合成或天然大分子基体良好的热稳定性、力学性能和阻隔性能等特点而广受关注。本论文结合共沉淀法和煅烧处理,通过调控层板金属元素种类及摩尔比,合成系列水滑石纳米材料用于羊皮鞣制,研究其鞣制性能及对鞣后湿工序中染料和加脂剂吸收的影响。具体开展了以下工作:(1)采用共沉淀法,通过优化温度和沉淀pH值合成Mg2Al-LDH,并采用X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和Zeta电位分析其形貌结构和表面电荷。结果显示,所得Mg2Al-LDH具有典型的层状结构,尺寸约为60 nm且表面带正电荷;随着沉淀pH值从8.0升高到12.0,其尺寸减小、结晶度提高;随着分散液pH值从2.0升高到13.0,其Zeta电位值逐渐降低。将Mg2Al-LDH用于羊皮鞣制,通过优化其用量、渗透及结合pH值和鞣制时间,发现当其用量为皮重3%、渗透pH值为3.0、结合pH值为4.0、鞣制时间为2 h时,所得坯革收缩温度(Ts)最高。(2)将上述优化Mg2Al-LDH进行煅烧处理合成镁铝水滑石氧化物(Mg2Al-LDO),采用SEM和N2吸附脱附法分析其煅烧前后的形貌尺寸和比表面积,并通过XRD和FT-IR分析煅烧和复原后的结构特征。结果表明,采用煅烧处理成功合成出Mg2Al-LDO,且不改变其形貌尺寸,但增大其比表面积;当复原溶液pH值为7.0时,Mg2Al-LDO可成功复原形成Mg2Al-RLDH结构。通过优化Mg2Al-LDO用量、渗透及结合pH值,将其用于羊皮鞣制,发现当Mg2Al-LDO用量为皮重5%、渗透pH值为3.0、结合pH值为6.0时,所得坯革Ts最高。相比Mg2Al-LDH鞣制坯革,Mg2Al-LDO鞣制坯革Ts和增厚率均有提高,且热稳定性有所提升。SEM结果表明,煅烧处理有利于提高Mg2Al-LDO在皮胶原中的分散均匀性且不改变胶原明暗交替的周期性结构。结合XRD和FT-IR结果推测,Mg2Al-LDO主要通过氢键、静电等作用与胶原结合而未改变胶原分子的三股螺旋构象。(3)通过结合共沉淀法和煅烧处理,引入Zn2+、Fe3+等具有鞣性的金属离子于水滑石纳米层板以合成LDO,分析其形貌结构,并应用于羊皮鞣制。结果表明,成功合成出系列不同金属元素的LDO(Mg2Fe-LDO、Zn2Al-LDO和Zn2Fe-LDO);结合Mg2Al-LDO的鞣制结果,对比发现Mg2Al-LDO的鞣制性能最佳。(4)通过改变n(Mg)/n(Al)摩尔比合成层板不同金属摩尔比MgAl-LDO,分析其形貌结构,并应用于羊皮鞣制及鞣后湿工序。结果表明,成功合成出系列不同金属摩尔比的MgAl-LDO;层板金属摩尔比对MgAl-LDO鞣制坯革Ts和增厚率的影响不大,但随着层板金属摩尔比的减小,染色加脂后废液中染料浓度、COD和TSS值均有所降低,表明MgAl-LDO鞣制有利于坯革对鞣后染料和加脂剂的吸收。