粘土矿物的改性及其资源化利用是矿物材料和环保领域的研究热点。黑滑石是一种层状粘土矿物,在我国江西广丰储量巨大,其主要化学成分为Mg3(Si4O10)(OH)2,因含有类石墨烯的有机质,而呈现黑色或灰黑色。目前主要思路为预先提高黑滑石白度,去除层状结构中的有机质后,再展开应用。本文改变传统研究思路,以层状黑滑石为基础,直接制备一系列新型黑滑石基复合材料:利用黑滑石的吸附性,将其吸附染料后作为填料填充于聚合物中,研究改性填料及其与聚合物形成的复合材料的染色和增强效果;将光敏材料和铁氧体负载于黑滑石层片上,分别制备两种黑滑石基吸波复合材料,研究它们的电磁波性能并与其它隐身材料进行对比,并利用铁氧体复合材料构建了类芬顿反应去除难降解有机污染物;利用黑滑石颗粒较小,比表面积较大的特性,研究其对海洋染料污染物的吸附性能,并通过插层光催化剂于其层状结构之间,制备纳米级插层黑滑石基光催化材料,研究其对有机染料污染物的光催化性能。以上这些研究将拓宽了黑滑石在船用材料和海洋污染物处理中的应用。通过研究,得出以下结论:(1)利用直接红染料(Direct Red 28,DR28)和黑滑石的吸附作用制备染色黑滑石填料,并将其填充于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(Acrylonitrile Butadiene Styrene,ABS)中。对填充后的复合材料进行机械性能、热性能和着色性能测试,发现黑滑石在低填充量时可以增加ABS的韧性和强度,增强染色黑滑石/ABS机械性能和热性能,染色黑滑石可以对ABS进行着色,呈现鲜艳的红色。这说明染色黑滑石填料在聚合物染色上具有一定的应用前景。(2)以黑滑石为载体成功合成出了黑滑石/NiTi03复合材料,将该复合材料进行组成成分分析和电磁性能测试。通过X射线衍射和扫描电镜结果验证成功合成NiTi03,并负载于黑滑石层片上。由于缺少磁性元素,黑滑石和黑滑石/NiTi03复合材料均表现出低磁导率,其电磁波吸收以介电损耗为主,最大反射率值是在6.85 mm的-11.94 dB,最佳吸收厚度在6.3-7.3 mm范围内,对应的频率是13-18GHz,拓展了黑滑石和NiTi03在电磁波吸收领域的应用。(3)以黑滑石为载体合成黑滑石/NiFe2O4复合材料,将该复合材料进行组成成分分析和电磁性能测试。通过X射线衍射和扫描电镜结果验证成功合成N iFe2O4,并负载于黑滑石层片上。较强的介电损耗和磁损耗使得最佳匹配厚度是2.97mm,对应的最大反射率值为-14.01 dB,<-5dB的带宽为6.75GHz,<-10dB的带宽为 2.74 GHz。(4)将黑滑石/NiFe2O4复合材料与微波辐照技术结合,配合类Fenton试剂对邻苯二甲酸二甲酯(Dimethylphthalate,DMP)的进行微波催化降解测试,去除效率从低于10%增加到58%,从而又可以将黑滑石/NiFe2O4复合材料在难降解污染物的去除方面也具有应用潜力。(5)酸处理黑滑石可去除白云石成分,同时保留滑石的层状结构。酸化样品吸附模拟海洋污染物亚甲基蓝(Methyleneblue,MB)符合Langmuir模型。将钛酸四丁醋(Titanium butoxide,TNBT)插入酸化黑滑石层状结构之间,原位合成Ti02颗粒,制备一种新型的黑滑石/Ti02纳米复合材料。由于比表面积和孔隙度增加,黑滑石/Ti02纳米复合材料在40 min内,最大MB降解率达到99%,在模拟海水配置的MB溶液中,由于海水中离子可以与TiO2形成氧化性高的自由基,黑滑石/Ti02纳米复合材料也表现了更好的光催化性能。可见,该黑滑石/Ti02纳米复合材料是一种高效的、可循环使用的、低成本的染料污染物光催化降解材料。