煅烧斜发沸石的 X 光粉晶衍射、红外吸收光谱和化学活性组分研究

斜发沸石是片沸石矿物中的一种,它的化学组成和晶体结构均与片沸石相似(Alberite,1975)。单就化学成分而言,两者之间并无严格的界限。片沸石为富含二价阳离子的低硅沸石,斜发沸石为富含一价阳离子的高硅沸石。一般认为,硅铝比低于4的为片沸石,硅铝比高于4的为斜发沸石(Aliett,1972;Boles,1972)。     

阳离子对斜发沸石物理化学性能的影响

利用离子交换方法可以制备出K-型、Na-型和Ca-型斜发沸石。斜发沸石所含的阳离子类型不同,其物理化学性能有明显的差异。本文就不同类型的阳离子对斜发沸石的某些物理化学性能的影响进行了研究。     

我国的一些斜发沸石、片沸石和丝光沸石的研究

本文收集了我国一些地区的斜发沸石、片沸石和丝光沸石样品,进行了矿物分离、提纯和化学分析,测定了沸石的晶胞参数,将其结果与国外资料进行了对比,指出了我国目前所发现的一些斜发沸石和丝光沸石的特点。     

浊沸石——一种有用的矿物

浊沸石(Laumontite)是含水的钙铝硅酸盐。化学式为 Ca₄Al₈Si₁₆O₄₈·16H₂O。它暴露于大气中或受热则变为β-黄粒浊沸石;如果钾、钠置换钙则变为α-黄粒浊沸石。浊沸石外观为柱状晶体,呈白色或带红色调,硬度3—3.5,有二组完全解理,精确鉴定需用近代物理手段。     

碱处理对河北围场天然沸石结构和性能的影响及其机理研究

采用NaOH对围场地区天然沸石进行处理,采用X射线衍射仪、红外光谱仪、N_2吸附-脱附技术、扫描电子显微镜等对材料进行表征分析,采用水蒸气吸附法评价材料的亲水性,采用Cr~(3+)和Mn~(2+)评价材料的离子交换性能,探讨了碱处理对天然沸石的结构、亲水性和离子交换性能的影响及其机理。实验结果表明,围场地区天然沸石中主要含有斜发沸石、石英和伊利石;碱处理可降低天然沸石的硅铝比,且沸石的硅铝比随着碱处理浓度的提高而不断降低;碱处理对斜发沸石结构的影响较石英和伊利石更大;高浓度碱处理导致天然沸石的结构发生破坏,比表面积降低,孔体积提高;伴随着天然沸石硅铝比的降低,其亲水性和离子交换性能不断提高。     

中国东部中生代火山岩中沸石岩的地质特征和成因

天然沸石是岩石圈上部分布最广的硅酸盐矿物之一,它普遍地见于各种火山岩和火山-沉积岩中。沸石不仅在岩浆期后热液阶段生成,而且在沉积-成岩作用阶段、表生作用(风化)阶段、低级变质阶段都可以生成。由于沸石对周围的物理化学条件和热、动力变质作用反应灵敏,因此,它是了解地质体形成时的地质环境及其变化的良好的指示矿物。本文概述了我国东部中生代火山岩中沸石岩的分布、时代、产出的地层岩性剖面、原岩类型、矿物组合及其生成顺序,并探讨了它的形成条件和成因类型,其中主要涉及具有工业意义的斜发沸石岩和丝光沸石岩。     

河北围场天然沸石的矿物学特征及吸附性研究

河北承德围场地区含有储量丰富的天然沸石资源,然而目前关于该地区天然沸石的研究较少。本文利用X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、红外光谱仪、比表面积及孔隙度分析仪和扫描电镜及能谱分析仪等对围场天然沸石的矿物学特征进行了研究,并分析了围场天然沸石对苯、甲苯和水蒸气等的吸附性。结果发现,该地区天然沸石主要含斜发沸石和石英,硅铝比为5. 3,样品中含有少量微孔和大量介孔,具有相对较高的比表面积;样品对苯、甲苯和水蒸气均具有良好的吸附效果。     

天然斜发沸石吸附去除水中氨氮机理研究

采用天然斜发沸石吸附去除水中氨氮,利用X射线衍射(XRD)和X荧光光谱(XRF)分析沸石的物相组成和化学成分。通过批试验考察p H、氨氮初始浓度和温度对沸石吸附氨氮的影响,通过吸附等温线、吸附热力学和吸附动力学的研究探讨天然斜发沸石吸附氨氮的机理。溶液p H=8时沸石对氨氮的吸附效果最佳。Freundlich吸附等温线较Langmuir能更准确描述天然斜发沸石吸附氨氮的过程,该吸附过程属优惠吸附。对吸附热力学参数计算得到吉布斯自由能变ΔG~00,熵变ΔH~00,说明天然斜发沸石吸附氨氮是自发的吸热过程;熵变ΔS~00说明氨氮在沸石上的分布较在水溶液中的分布倾向无序。吸附动力学符合准二级动力学方程,且随着氨氮初始浓度的增大,吸附反应的优惠程度降低。运用颗粒内扩散模型对实验数据的拟合结果表明吸附过程分为两个阶段:前30分钟主要是外表面吸附,30分钟后主要是颗粒内扩散。     

盐湖的普查、勘探和储量计算

在苏联,从盐湖中,开采自行沉积岩,从岩池中开采食盐（NaCl）,其中还有硫酸鈉-芒硝（Na₂SO₄·10H₂O）,无水芒硝（Na₂SO₄）,天然碳酸鈉（Na₂CO₃·6H₂O）,石膏,水石盐（NaCl·2H₂O）,泻利盐（MgSO₄·7H₂O）,白鈉鎂矾（Na₂SO₄·MgSO₄·4H₂O）。在克里木的薩基湖曾經专門开辟了盐池,把原生滷水引过来蒸晒,使其浓縮为光滷石(KCI·Mg（Cl₂·6H₂O）,并且作了試驗想从中采取鉀盐;后来发現这样作在經济上很不合算,因为苏联已有了世界上最富的鉀盐矿床,自盐湖的原生滷水中还开采溴酸盐并試图提取硼和鋰。     

我国东部白垩纪蚀变火山岩中的斜发沸石和丝光沸石

沸石是一种含水的碱和碱土金属的骨架状铝硅酸盐。由于沸石具有分子筛的作用,在应用中通常又将沸石称为分子筛。沸石作为催化剂、干燥剂、吸附剂和离子交换剂广泛地应用于工农业各个方面。天然沸石作为一种新型的矿物资源越来越为人们所重视。     

河南信阳上天梯膨润土的矿物学特征与可控改造性技术研究

为实现河南信阳上天梯地区膨润土的高附加值开发利用,在矿物学属性研究基础上,采用自粉化提纯、常压低温焙烧活化及常压碱溶合成沸石技术对其进行了研究。结果表明,该区膨润土为钙基膨润土,主要矿物为钙蒙脱石,杂质矿物为斜发沸石和方石英;干燥膨润土经湿润后可实现膨胀自粉化,再经湿法筛分可获得吸蓝量高达38.55 g/100g提纯膨润土;常压低温焙烧活化技术获得脱色率达99.9%、活性度为308 mmol/kg的高质量活性白土;常压碱溶一步法合成的4?沸石为较理想的立方体与菱形十二面体的聚形,在合成过程中斜发沸石和方石英等杂质矿物均转变为沸石。     

索伦石的晶体结构

索伦石是1961年在我国发现的一种新矿物。成分为CaO·SiO₂·H₂O,是人工和天然的含水硅酸钙矿物中CaO∶SiO₂∶H₂O=1:1:1的唯一一种矿物,因此索伦石结构的测定对了解这一类矿物的晶体化学当有助益。     

银星石晶体结构的测定

有关银星石的矿物学工作,不少学者作过研究,但对其化学式、晶胞参数等有不同看法,对于空间群的判定亦未作详细叙述。本文通过银星石晶体结构的测定认为该矿物属斜方晶系,空间群系 C_2v⁹-P_（c2）1n而非 D_2h¹⁶-P_cmn,共化学式为 Al₃（OH）₃（PO₄）₂·6H₂O,每个晶胞中含有四个分子。同时文中也对银星石的物理性质作了较满意的解释。     

斜发沸石和丝光沸石的吸水性能

用离子交换、酸和碱处理斜发沸石来提高它的吸水能力没有取得明显效果。测得的斜发沸石、丝光沸石吸附水的等温线具有非线性特征,但25℃的等温线在水蒸气分压高于2400Pa 时,斜发沸石、丝光沸石和有粘合剂的合成分子筛的吸水量随着分压的升高而增加。这是由于样品中含有粘土矿物产生水蒸气的毛细凝聚作用而引起的。根据沸石的吸附热和水的蒸发热,用沸石作为吸附剂和水作为工质能建立一个高效的沸石太阳能利用体系。     

沸石的热分析

沸石类矿物因具有阳离子交换作用、催化作用及分子筛作用.它作为工业原料、农业原料、以及公害处理材料有多方面利用价值,很值得注意,还有这种矿物在比较低温条件下脱水,产生“沸石水”,这种热的特性也使人深感兴趣.本研究是想通过用差热分析,研究日本国内产斜发涕石(Clinop-tilotite)的热特性,作为探索天然沸石生成状态的一个线索.实验方法将日本岛根县产斜发沸石选纯.在IN、KCI、NaCI、CaCI_2水溶液中进行离子交换,作成K型、Na型、Ca型沸石,然后通过加热使结构发生变化,经化学分析确认已成为所要求的沸石.然后使用“岛津制作所的A30型热分析装置”以至少33毫升/分钟的N_2进行热矢量分析、差热分析,从沸石中存在的U~+、Na~+”、Ca~(2+)的离子比率中求出     

不同介质材料组合可渗透反应墙渗透性能试验研究

渗透系数是可渗透反应墙(PRB)正常运行的关键参数之一,与PRB活性填充材料的选择密切相关。本试验采用常水头渗透系数测试法,首先选用斜发沸石、红辉沸石为作为PRB的活性介质材料,考察了沸石矿物的类型和粒径对PRB渗透系数的影响,试验结果显示,同一粒径的斜发沸石PRB和红辉沸石PRB渗透系数相差一个数量级;处于同一数量级渗透系数沸石PRB,斜发沸石的粒径大于红辉沸石的粒径。在此基础上,以膨润土作为掺和活性介质材料,讨论了渗透系数处于同一数量级沸石PRB,掺和比例对渗透系数的影响,结果表明,膨润土的掺和能导致沸石PRB渗透系数量级上的差异,与斜发沸石相比,红辉沸石更有利于实现沸石PRB系统渗透系数的可调性。     

静电自组装制备斜发沸石负载纳米TiO2吸附及光催化降解甲基橙染料研究

为了实现纳米TiO2的固定化负载,提高材料对污染物的光催化效率,采用静电自组装方法制备了天然斜发沸石负载纳米TiO2光催化材料。采用硅烷偶联剂(OCH3)3Si(CH2)3SH干法改性斜发沸石,采用30%H2O2/HOAc氧化剂将偶联剂巯基基团(—SH)氧化为易电离的磺酸基基团(—SO3H),带负电荷的沸石与钛聚合阳离子在静电引力的作用下自发地组装在一起,经一定温度的焙烧得到斜发沸石负载纳米TiO2光催化材料。采用XRD和SEM对材料进行分析和表征,采用甲基橙染料评价材料的吸附和光催化性能,结果表明:沸石负载纳米TiO2对甲基橙染料具有吸附与光催化的协同作用,静电自组装方法制备的材料的光催化性能较传统方法有所提高。     

斜发沸石脱除饮用水中氟的性能研究

利用天然斜发沸石岩脱除饮用水中氟的研究和应用，国内只是近十多年的事，其除氟机理目前仍处于探讨阶段，一般认为^[1]，斜发沸石岩先用稀碱液活化，再用明矾溶液浸泡即具有除氟作用，然而，我们用某地沸石岩进行饮用水除氟的试验过程中发现，有的沸石没有除氟效果，有的高品位沸石反比低品位沸石除氟效果差，为了查明原因，我们用不同产地的沸石样作了对比试验，在归纳试验事实的基础上，对沸石除氟机理进行了进一步探讨，并改善了沸石除氟工艺。     

天然放射性碳年代测定

利用天然放射性碳(C¹⁴)的衰变规律测定含碳物质的绝对年代的方法,已在考古学、人类学、第四纪地质学、地球化学、海洋学等科学研究及有关的生产建设中得到广泛的应用。本实验室于1973年冬至1974年夏,用乙炔（C₂H₂）气体法,测定了几个考古样品和地质样品的年代。     

斜发沸石对模拟核素Sr2+的吸附/解吸动力学研究

以Sr（NO3）2为核素源、新疆富蕴县所产斜发沸石为吸附剂,研究斜发沸石对Sr2＋的动力吸附/解吸效果。探讨吸附时间、Sr2＋初始浓度与吸附量的关系以及吸附机理。用pH=6的水溶液对饱和吸附了Sr2＋的斜发沸石进行解吸。结果表明：斜发沸石对Sr2＋的吸附在4 h能达到最大吸附率的99%,Freundlich吸附等温式能对吸附曲线进行很好的描述,单位质量沸石对Sr2＋的最大吸附量为38.34 mg/g,以阳离子交换吸附为主。4.5 h后解吸率为1.78%,解吸速率远小于吸附速率,解吸量与解吸时间的自然对数呈现明显的线性关系,用Elovich方程对解吸曲线进行拟合,R=0.9994,拟合方程为：qt=0.03375＋0.11916lnt。理论上将5%的Sr2＋解吸出来约需5044 d。该斜发沸石固Sr2＋能力很强,对于处理含Sr2＋放射性废液具有重要的意义。