坡缕石及其超细粉体内外比表面积的测定和计算

在测定坡缕石及其超细粉体的比表面积的基础上,提出了计算坡缕石内外比表面积的方法,并计算了坡缕石及其超细粉体的内外比表面积;从比表面积的角度,探讨了超细加工对坡缕石的影响。     

酸处理对坡缕石结构及其苯吸附性能的影响

酸化粘土矿物在环境污染物的治理方面有广泛的应用。本文研究了酸处理对坡缕石结构的影响,以及酸化坡缕石对典型挥发性有机污染物苯的吸附性能。结果表明,坡缕石晶体有较强的抗酸性,酸活化明显提高其比表面积与孔容,但其最可几孔径大小不会发生变化。盐酸对坡缕石的溶蚀主要发生在端面及外表面,硅溶出产生的无定型二氧化硅仍保持原坡缕石的棒状形貌。酸活化可提高坡缕石在低压区与高压区内对苯的吸附量,分别比原土提高了35.2%和19.9%。低压区吸附占主导作用的是比表面积与微孔体积,而吸附剂表面对有机物的亲和性在中压区占主导,高压区吸附则以介孔与大孔为主。     

改性坡缕石粘土的全孔分布研究

为改善坡缕石粘土的表面性能和提高其实用价值,采用酸浸、酸浸 加热、酸浸 加热 甲醛浸渍3种方法处理天然坡缕石粘土,并通过扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT_IR)、X荧光光谱(XRF)、BET_比表面积分析(BET_SSA)及全孔分布等分析手段来评估坡缕石粘土的处理效果。结果表明与未经处理的原土相比,经过3种方法处理,坡缕石粘土内部细长而致密有序的晶束被打断、破碎和分散,微晶表面粗糙度增大;杂质特别是碳酸盐的去除效果显著,比表面积是原土的2倍多,总孔容积几乎增加1倍,中孔容积从0.092cm3/g增加到0.15cm3/g左右,平均孔径减小2~3nm;处理后坡缕石粘土的假孔分布峰值在17nm,比原土假孔分布峰值22nm减小约5nm,而且4个样品中的孔几乎都在介孔2~50nm范围内,大孔和微孔很少。但3种处理方法对于坡缕石粘土的处理结果没有太大的差异。     

多孔结构无机材料比表面积和孔径分布对调湿性的影响

测试海泡石、沸石、硅藻土和坡缕石粘土的孔径和比表面积,研究其孔径和比表面积与吸放湿能力的对应关系.利用氮气等温吸附对孔隙结构进行测试、分析,通过BET法计算得出其比表面积分别为81.56、2.46、1.68和187.70 m2/g,平均孔径分别为8.53、18.20、31.57和11.79 nm.在温度25℃相对湿度分别为75%和35%的条件下进行吸放湿试验,4种样品的最大吸湿量分别为5.6%、2.2%、1.8%和6.0%,放湿量分别为4.4%、1.8%、1.6%、5.0%.数据对比发现,比表面积大且孔径分布符合在相应温湿度下以Kelvin公式计算出的孔径分布特点的矿物材料,如海泡石,吸放湿能力强.     

坡缕石光学性质的测定

坡缕石(Palygorskite)是一种含水镁铝硅酸盐,具有层链状的晶体结构。通常晶体十分细小,沉积成因的比热液成因的坡缕石更加细小。在显微镜下,甚至在一般电子显微镜下只能观察到其纤维状、纤维束状、细针状—棒状的晶体形态。给研究这种矿物的光学性质带来了     

盱眙、明光、临泽坡缕石的八面体阳离子占位及对其性能的影响

坡缕石是一种21型链层状结构含水富镁铝硅酸盐矿物,具有重要的资源和材料属性。不同成因、产状坡缕石八面体中类质同象替代有很大差别,而八面体类质同象替代对坡缕石性能的影响未见研究报道。本文以中国最具代表性的安徽明光、江苏盱眙、甘肃临泽坡缕石为研究对象,研究了三种坡缕石的Al、Mg、Fe含量及在八面体中的占位,并探讨了八面体的Al、Mg、Fe占位对坡缕石中水的种类和含量、表面电位和酸位以及对Pb2+、Cd2+吸附性能的影响。结果表明：明光坡缕石相对富镁,八面体主要被Mg2+占据,具有三八面体特征;盱眙、临泽坡缕石相对富铝、铁,八面体主要被Al3+占据,表现出更多的二八面体特征。盱眙坡缕石由于M1位置空位较多,结构水含量较低;坡缕石类质同象替代对Zeta电位影响不大;具有二八面体特征的盱眙、临泽坡缕石由于八面体中Al含量较高,酸位较多,催化性能较好。在重金属吸附实验中,明光坡缕石对Cd2+的吸附效果最好,盱眙坡缕石对Pb2+的吸附效果最好,临泽坡缕石吸附性能较差。本文可为坡缕石的改性和应用提供指导和参考。     

凹凸棒粘土中坡缕石的内标法X衍射定量分析研究

用聚丙烯酸钠（PAAs）作分散剂,从凹凸棒粘土中提纯得到坡缕石纯样,再被按照5％的含量间隔将坡缕石和刚玉以及石英配比制成一系列的混和样品,采用NBS方法制成X衍射样片,扣除X射线衍射背景后计算出坡缕石110衍射峰和刚玉113衍射峰的积分强度比,以此为y轴,以坡缕石含量为x轴作图,拟合出线性方程,可用于凹凸棒粘土中坡缕石的定量分析。实例验证了该方法中定量分析线性方程的可行性,证明了粘土中非晶态物质的存在。     

坡缕石粘土的酸化机理及其影响因素

酸化生产活性坡缕石粘土,对于提高其品位和高效利用有重要意义。坡缕石粘土酸化机理及影响因素研究对其高效利用具有重要理论意义和实践价值。本文综述了酸化坡缕石粘土矿物组分、矿物学、比表面和孔道变化的特征以及酸化的主要影响因素等,并就坡缕石粘土酸化过程中存在的问题及研究方向做了简要论述。     

坡缕石粘土的磷吸附机制及其铁负载效果研究

比较了3种天然坡缕石粘土对不同程度磷污染水体的吸附净化能力,通过等温吸附实验和吸附动力学实验探讨了坡缕石粘土的磷吸附机制,并研究了不同形态铁负载对坡缕石粘土吸附净化磷污染水体性能和机制的影响.结果发现,3种天然坡缕石粘土对不同程度磷污染水体均有一定的吸附净化能力,其中含白云石较多的坡缕石粘土的磷吸附能力最强,吸附等温曲线呈S型,且Freundlich方程(R2=0.977 6)比Langmuir方程(R2=0.924 9)拟合效果更好;准一级方程、冥函数方程、抛物线扩散方程、准二级方程均能较好地模拟坡缕石粘土对磷的吸附动力学过程,说明坡缕石粘土对磷的吸附可能属于不均匀介质的多分子层吸附.此外,不同形态铁负载均能显著增强坡缕石粘土对不同程度磷污染水体的吸附净化能力,吸附等温曲线呈L型,Langmnir方程(Fe2 :R2=0.96,Fe3 :R2=0.967 7)比Freundlich方程(Fe2 :R2=0.965 7,Fe3 :R2=0.936 1)能略好地拟合铁负载坡缕石粘土的磷吸附等温结果,说明铁负载坡缕石粘土的磷吸附过程可能是均匀介质的单分子吸附.适量白云石有助于提高坡缕石粘土的磷吸附净化性能,铁负载可能通过改变坡缕石的表面电荷和吸附活性位点来改变其磷吸附机制,从而提高其磷吸附性能.     

坡缕石矿开发应用简介

1概述坡缕石矿属世界稀缺的矿产资源,包括土状坡缕石(又称为凹凸棒石)和纤维状坡缕石两大类。我国的坡缕石资源,以土状坡缕石为主,前者主要产于江苏的六合、盱眙,其他还有安徽的嘉山,青海的西宁,甘肃的天水等。后者主要发现于贵州的大方、织金、纳雍,为具有一定规模的矿床,另外     

凹凸棒石吸附性能应用的制约因素

凹凸棒石是链层状硅酸盐， 具有３－８?×６－３?孔道、较大的比表面积和吸附能力。但是由于凹凸棒石孔道直径小于大多数分子及水合离子的直径， 除少数简单分子和离子外， 多数分子和离子都不能进入凹凸棒石孔道， 而且凹凸棒石选择性吸附水分子， 因而在多数情况下， 凹凸棒石对吸附质的吸附不是内表面吸附， 而是外表面吸附。并且外表面吸附是胶体和离子交换吸附。本文阐述了凹凸棒石的孔道直径、吸附选择性、体系ｐＨ 值及凹凸棒石和蒙脱石胶体颗粒的互相作用对凹凸棒石吸附性能应用的制约。     

安徽明光凹凸棒土盐酸改性前后的矿物学特征及其孔结构

为改善凹凸棒土的表面性能,提高其实用价值,采用6mol／L的盐酸溶液对安徽明光凹凸棒土进行浸渍和离子交换处理。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、X荧光光谱（XRF）、BET-比表面积分析（BET-SSA）及全孔分布等研究手段来观察凹凸棒土的改性效果,结果表明：盐酸改性处理可使凹凸棒土内部细长而致密有序的晶束被打断、破碎和分散,微晶表面粗糙度增大;杂质如钙、镁、锰被大量去除,这可能与这些杂质在凹土矿物中的存在形态有关;凹凸棒土的比表面积和总孔容积分别增至原来的2倍多和近2倍,中孔容积从0．092cm^3／g增加到0．148cm^3／g,而平均孔径从19．29nm减小到16．46nm。由此认为,经过6mol／L的盐酸处理,改性凹凸棒土的性能得到了改善。     

苏皖交界地区坡缕石的矿物学特征

本文对苏皖交界地区内沉积成因的坡缕石及全椒热液成因的坡缕石进行了物性、形貌、化学成分和晶体化学特征及结构特征的研究。研究表明，研究区内坡缕石的矿物学特征与美国凹凸堡的坡缕石一致，而有别于全椒热液型坡缕石，此外，对坡缕石的吸附性能也进行了讨论。     

凹凸棒石粘土吸附废水中污染物机理探讨

凹凸棒石是链层状硅酸盐,具有0.38nm×0.63nm的孔道。许多研究者据此都把凹凸棒石粘土吸附废水中污染物的机理解释为凹凸棒石具有微孔道和较大的比表面积,并且这一解释被普遍接受。作者根据凹凸棒石矿物晶体结构和吸附选择性以及吸附实验研究认为,由于凹凸棒石孔道直径小于大多数分子及水合离子的直径,除少数简单分子和离子外,多数分子和离子都不能进入凹凸棒石孔道,而且凹凸棒石内孔道选择性优先吸附水分子,因而在 多数水处理中,凹凸棒石对吸附质的吸附不是内表面吸附,而是外表面吸附。并且这种外表 面吸附属于凹凸棒石的胶体和离子交换吸附。除了溶液的pH值等介质条件外,共存胶体蒙脱石和凹凸棒石的相互作用可能对凹凸棒石粘土的吸附性能起重要作用。     

凹凸棒石与酸反应纳米尺度研究——反应机理和表面积变化

利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和BET-比表面积分析(BET-SSA)技术调查了沉积型凹凸棒石与酸作用过程中形态和比表面积变化,并探讨了凹凸棒石与酸反应机理。对不同条件下凹凸棒石与酸反应产物纳米尺度观察表明,凹凸棒石的酸溶反应既表现出棒状晶体端部四面体和八面体一致溶解,也表现出柱面位置四面体和八面体不一致溶解。纳米尺度观察揭示出凹凸棒石与酸反应机制是质子从外表面扩散渗透,而不是质子从晶体孔道的渗透,反应速率主要受穿过酸溶产物硅酸层扩散速率控制。凹凸棒石的酸溶反应过程中,酸处理凹凸棒石的纳米孔结构现象与柱面位置四面体硅局部溶蚀有关。酸处理凹凸棒石比表面积增加归因于凹凸棒石中八面体不均匀、不连续溶解和局部四面体硅的溶蚀导致凹凸棒石孔道开放和直径扩大,从而使N2分子更多的进入凹凸棒石的孔道。部分八面体残留对四面体片起支撑作用,当凹凸棒石中八面体阳离子近于完全溶解时,四面体片失去支撑,结构塌陷,内孔孔道消失,比表面积再度下降。     

Adsorption capacity and mineralogical and physico-chemical characteristics of Shuwaymiyah palygorskite (Oman)

In this paper, Shuwaymiyah palygorskite in the Sultanate of Oman has been characterized mineralogically by X-ray diffraction (XRD) and electron microscopy, chemically by oxide compositions, structural formulae, and cation exchange capacity (CEC), and physically by specific surface area and adsorption isotherms. Batch adsorption studies were performed to evaluate the adsorption performance of methylene blue (MB) basic dye on the local clay mineral. The quantitative XRD analysis indicates that the purity of some selected samples of palygorskite clay is very high (about 70% of the clay minerals are palygorskite and 30% kaolinite). The scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) images clearly support this conclusion. The adsorption equilibrium revealed that Shuwaymiyah palygorskite clay can uptake up to 51 mg of MB per 1 g mass of clay. MB adsorption is best fitted by Langmuir isotherm, and a pseudo-second-order kinetic model can be efficiently used to predict the kinetic of adsorption of MB by the palygorskite. The results obtained from these laboratory-scale adsorption tests indicate the promising adsorption capability of the Omani palygorskite.     

碱性溶液中坡缕石水解作用动力学实验研究

对安徽官山地区沉积型、热液型坡缕石进行碱性溶液中水解作用的动力学实验研究.结果表明:沉积型坡缕石较热液型更耐碱,且两种坡缕石均存在明显的差异溶解现象,即四面体硅的溶解速率要略大于八面体铝阳离子的溶解速率.碱溶液中沉积型、热液型坡缕石水解动力学均适宜采用圆柱体扩散控制模型模拟,其浸出率x对反应时间t的关系可表示为(1-x)+xlnx=kt.在实验条件下沉积型坡缕石水解过程中,Al3+和Si4+反应表观活化能分别为18.16 kJ/mol和18.53 kJ/mol.热液型坡缕石水解过程中,Al3+和Si4+反应表观活化能分别为31.2 kJ/mol和32.95 kJ/mol.     

贵州大方坡缕石矿矿物岩石学特征

利用矿物成分特征、化学成分特征、矿石类型、热学性质特征及坡缕石矿成因等分析方法,对贵州大方县坡缕石进行研究,将坡缕石分为3种类型:Ⅰ型为薄至中厚板片状纤维坡缕石,Ⅱ型为薄-中厚层浸染状坡缕石,Ⅲ型为角砾状粘土状坡缕石。前两种类型坡缕石的SiO2,Al2O3质量分数(平均为54.74%,12.15%)低于苏皖地区龙王山-嘉山等地凹凸棒石;据纤维状坡缕石、浸染状坡缕石的晶体化学特征等分析认为属热液成因类型。纤维状坡缕石热学特征表明主要含吸附水、配位结晶水和沸石水,红外光谱中各频率段吸收峰形态及特征,证明了其所含水类型及结晶程度,并表现出热液型坡缕石谱线特征。     

安徽嘉山坡缕石结构特征的成因意义

本文对取自安徽嘉山坡缕石矿床不同层位的坡缕石粘土所做的红外光谱和Ｘ射线衍射分析表明：不同层位粘土的结构类型不同,坡缕石含量高的层位其结晶程度低;坡缕石含量低的层位其结晶程度高,为斜方晶系。文中对坡缕石的形成机理和造成结晶程度差异的原因进行了分析。     

水悬浮体系中蒙脱石和凹凸棒石的互相作用及其意义

由于晶体结构的制约，蒙脱石和凹凸棒石具有不同的形态和物理化学性质，在水悬浮体系中必定存在蒙脱石和凹凸棒石的互相作用，但这种互相作用的形式和科学意义未曾被人认知。通过蒙脱石和凹凸棒石分散、悬浮液混合、固液分离处理，经XRD、TEM、SSA分析证实，水悬浮体系蒙脱石和凹凸棒石存在胶体互相作用，并且以面-面形式结合。研究结果的理论和实际意义表现在以下三个方面：①为合理解释凹凸棒石蒙脱石混合粘土吸附现象和物理化学性质提供新的视角；②凹凸棒石可以作为蒙脱石粘土的改性剂，在蒙脱石粘土中添加少量的凹凸棒石即可达到提高比表面积的效果，可以利用蒙脱石和凹凸棒石的互相作用来制备类似柱撑粘土的纳米孔结构材料；③凹凸棒石粘土样品湿法处理时，水悬浮体系中不同矿物胶体颗粒互相作用会影响X射线粉末衍射分析结果，对此现象在粘土矿物定量研究中应引起重视。