蛭石的有机改性研究进展

本文综述了国内近十年关于粘土矿物和蛭石表面性质及表面改性的资料,分析了粘土矿物和蛭石表面改性的原理、方法和影响因素,研究了烷基季铵盐阳离子在粘土矿物和蛭石层间的排布模式,总结了有机粘土和有机蛭石吸附有机物的吸附理论和机理,为有机粘土和有机蛭石在废水处理和聚合物填充增强改性中的应用提供理论依据。     

HDTMA改性蛭石的结构特征研究

用十六烷基三甲基溴化铵 (HDTMA·Br)对蛭石矿物进行改性 ,制成有机蛭石。应用X射线衍射分析、差热分析等对有机蛭石结构进行研究。结果显示 ,HDTMA能较容易地进入蛭石矿物的层间域 ,以倾斜立式在层间排列 ,倾角约为 5 7°。蛭石与HDTMA之间的反应 ,在HDTMA加入量较少时以离子交换为主 ;在HDTMA加入量较多时 ,分子吸附也变得重要。当HDTMA加入量小于蛭石的阳离子交换容量时 ,HDTMA将尽量以紧密排列方式进入部分蛭石层间 ,进入蛭石层间的HDTMA具有较好的稳定性 ,不易解吸。     

层间水含量对蛭石有机改性影响的研究

本文以溴代十六烷基吡啶、磷酸三丁酯对膨胀蛭石和未膨胀蛭石进行了改性处理，并用IR、XRD方法研究了蛭石在不同层间水含量情况下，这两种有机分子分别进入蛭石层间的难易情况，结果表明：（1）层间水含量能够对有机分子进入蛭石层间产生影响，但对具有较强离子交换能力的有机分子进入层间的影响不大；（2）磷酸三丁酯分子易于与含层间水少的膨胀蛭石结合，说明层间水对磷酸三丁酯分子的作用遵循异极性排斥的原则。     

不同插层方法对蛭石层间有机离子排布及层间距的影响

以两倍蛭石阳离子交换容量的十六烷基三甲基溴化铵为插层剂,利用热液搅拌法、球磨法、煮沸法、熔融搅拌法4种不同的方法对蛭石进行插层处理。通过X射线粉晶衍射分析发现,十六烷基三甲基铵离子在蛭石层间具有倾斜双层、倾斜单层、双层平卧的排布模式。此外,随着处理方法中温度、机械力的由弱到强,十六烷基三甲基铵离子在蛭石层间的排布模式由多样向单一转变,插层层间距也有增大的趋势。     

有机插层蛭石对有机污染物苯酚和氯苯的吸附特性研究

分别应用溴化十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)和溴化十六烷基吡啶(HDPY)改性插层级石对苯酚和氮苯两种非离于型环境污染物进行吸附性能研究。结果表明，蛭石原矿对苯酚和氮苯的吸附能力很小，经表面活性剂处理后其吸附能力大大增强。有机插层级石对苯酚的吸附具有表面吸附特征，其吸附等沮线为Freundish型；而对氮苯的吸附实际上是氮苯在水相与有机级石中有机相之间的一种分配过程，其吸附等沮线为直线型。苯酚和氮苯的竞争吸附并末减弱有机蛭石对氯苯的吸附能力，反而由于它们同时存在产生协同效应，使有机插层蛭石对氯苯总的吸附能力有所提高。     

有机蛭石的制备及其层间插层剂排布模式研究

对新疆尉犁蛭石进行钠化改型后用系列烷基季铵盐进行了有机插层处理,利用XRD对样品进行表征.结合季铵盐阳离子的理论几何尺寸,研究了季铵盐阳离子在蛭石晶层的结构和排布方式.结果表明,不同链长烷基季铵盐阳离子在蛭石晶层排列方式的演化途径不同,季铵盐用量和季铵盐阳离子的性质能影响季铵盐阳离子在蛭石晶层的排布方式.当季铵盐用量较低时,季铵盐阳离子在蛭石晶层形成平卧排列,当季铵盐用量较高时,季铵盐阳离子在蛭石晶层形成倾斜排列,且直链烷基越长,季铵盐阳离子在蛭石晶层间越易形成倾斜排列.     

膨润土的有机改性及其钻井液性能

以过硫酸钾为引发剂,通过水溶液聚合法制得了丙烯酸和丙烯酰胺的聚合物A。用聚合物A作为有机改性剂,采用混炼挤压法制备得到样品。用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对其结构形貌进行研究。结果表明,其晶面间距由原来的1.269 nm增大到1.322 nm,有机基团进入层间,并且仍保持层状结构,成功制备出了有机改性膨润土。用有机改性膨润土配制钻井液,当其质量分数为4%时,浆液的粘度为5.5 mPa.s,滤失量为13 mL,润滑系数为0.13。与普通钠基膨润土钻井液相比,有机改性膨润土钻井液的滤失量和润滑系数均有较大幅度降低,并且改善了钻井液的流变性。     

蛭石在非传统领域的应用现状及发展前景

<正> 近年来,世界各国都非常重视非金属矿应用领域的开拓。尤其是自1985年召开的发展中国家非金属矿综合利用国际讨论会和第一届世界非金属矿物会议以来,人们对非金属矿物的利用及其研究进入了新的高潮。一直被认为是潜在非金属矿产的蛭石的应用和研究也进入了新的阶段。天然蛭石主要系铁镁质云母热液蚀变的产物,是一种层状的含水铁质铝硅醪盐类矿物。在物理性质上与云母相似,具有特殊的解理,可以剥离成薄片状的、柔软的、无弹性的鳞     

以改性蛭石为填料的生物流化床法处理低C /N污水的应用

以热改性蛭石为填料,提高生物流化床系统处理低C/N污水的能力。实验结果表明,经过改性的蛭石对氨氮和COD的去除效率有明显的提高,分别是天然蛭石的2.1倍和2.7倍。在热改性蛭石为填料的生物流化床系统处理低C/N污水的实验过程中,主要分析了温度、pH和DO对反应系统处理效果的影响,确定了反应器的最佳处理条件。对于氨氮质量浓度为50 mg/L、ρ(COD)为200 mg/L的原水,在温度为30℃、pH=8.0、ρ(DO)=2.0 mg/L的处理条件下,反应系统对氨氮和COD的处理效果最佳,去除率分别可达94.9%和85.7%。     

氯化铵-乙醇法测定蛭石的阳离子交换容量

采用氯化铵-乙醇法测定了蛭石精矿的阳离子交换容量。实验结果表明:氯化铵-乙醇法测定蛭石精矿的阳离子交换容量时,必须使蛭石充分润湿分散,以利于NH₄⁺与蛭石层间阳离子的充分交换。甲醛法滴定NH₄⁺含量时,必须消除甲酸的影响,并且不加热待滴定液可以获得较准确的测试结果。实验测得蛭石精矿的阳离子交换容量为60.8824×10^-3mol/100 g。     

蛭石矿物柱撑改性及其吸附污染物研究进展

蛭石矿物是我国的优势非金属矿种。本文从蛭石矿物的柱撑改性和对环境污染物的吸附性入手,系统综述了蛭石矿物的柱撑方法及改进方法;有机柱化剂在蛭石矿物层间域中的排布;蛭石矿物的柱撑机理以及蛭石矿物对重金属离子和毒害性有机污染物吸附特性。为拓展蛭石矿物的应用提供了较详尽的资料。     

金云母结构修饰及有机改性实验

用酸处理及热处理+钠化综合方法,对金云母进行了结构修饰,得到具有低剩余层电荷的金云母,用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)对结构修饰金云母进行了有机插层改性。利用X射线衍射、化学成分分析、差热等方法对制得的样品进行了表征。研究了硝酸用量对金云母层间剩余负电荷的影响。结果表明,随着硝酸用量的增加,金云母阳离子交换容量和层间剩余负电荷逐渐减小;硝酸用量也影响有机分子在金云母层间的插层行为,当硝酸用量为100 mL时,有机分子烷基链在层间呈双层倾斜排列;当硝酸用量为150 mL时,烷基链在层间呈单层倾斜排列。     

Adsorption of Ammonium and Heavy Metal Ions on Industrial Vermiculite from the Yuli Mine in Xinjiang, China

The present work discusses the mineralogy, saturated adsorption of ammonium and adsorption of heavy metal ions （Cu^2＋, Pb^2＋ and Zn^2＋） on industrial vermiculite samples from the Yuli Mine in Xinjiang Autonomous Region. The saturated adsorption capacity of ammonium and the affection factors of adsorption of Cu^2＋, Pb^2＋ and Zn^2＋ are discussed on the basis of the mineralogical characteristics of the industrial vermiculite samples. The saturated adsorption capacities of ammonium are between 56.02 and 98.42 mmol/100g. The time of adsorption equilibrium is about 30-60 min, and the pH values and concentration of the ion solution significantly affect the adsorption capacities of the heavy metal ions. The adsorption capabilities of the heavy metal ions on industrial vermiculite are almost the same in the low ion concentration solutions, characterized by a sequence of Zn^2＋〉Pb^2＋〉Cu^2＋ for adsorption capacity in solutions with relatively high ion concentration. The results have practical significance for the application of the industrial vermiculite to treating wastewater containing ammonium or heavy metal ions.     

铅—试铁灵络合物吸附波及溴化十六烷基三甲基铵增敏效应的研究

在０３０ｍｏｌ／ＬＨＡｃ介质中，Ｐｂ（Ⅱ）与７＿碘＿８＿羟基喹啉＿５＿磺酸（试铁灵，Ｆｅｒｏｎ）的络合物于－０５４Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）产生一尖锐的极谱波，加入溴化十六烷基三甲基铵（ＣＴＭＡＢ）显著增敏，可使极谱波增高约４倍。峰电流与Ｐｂ（Ⅱ）浓度在９６×１０－９～４８×１０－６ｍｏｌ／Ｌ呈良好的线性关系，检出限为４８×１０－９ｍｏｌ／Ｌ。用多种电化学方法研究了该极谱波的性质及电极反应机理表明，络合物组成比为ｎＰｂ（Ⅱ）∶ｎＦｅｒｏｎ＝１∶１，极谱波为吸附波，峰电流由中心离子Ｐｂ（Ⅱ）还原产生，电子转移数为２。试验了多种离子对峰电流的影响，拟定的方法用于矿样分析，结果与原结果相符。     

高岭土有机改性实验研究

利用二甲亚砜、丙烯酰胺、硅烷等多种有机改性剂对高岭土进行了有机夹层、吸附改性。经有机改性。高岭石的层面间距d（001）可增大到1.1454nm，并且与丙烯酰胺加热后形成稳定的了聚丙烯酰胺-高岭土有机无机复合材料，与硅烷形成稳定的有机无机复合体。改性后的高岭土与有机物的相溶性大大提高，从而为更好地开发应用高岭土做准备。     

相转移催化合成增塑剂邻苯二甲酸丁苄酯的研究

以CTMAB为相转移催化剂，苯酐、正丁醇和苄氨为原料合成BBP的新方法。通过设计正交实验，对原料配比、反应时间、催化荆用量、pH值和加水量等影响因素以及催化荆的回收利用进行了研究。实验结果表明，苯酐：正丁醇：CT．MAB：苄氨为1：1．33：0．04：1．2，pH值为9，反应时间为3h，反应过程中的加水量为1％时最高酯产率可达到80％以上。本方法操作简单，耗时少，成本低，催化荆可回收利用，产品质量好，无“三废”污染，并易于工业化生产。     

新疆巴里坤膨润土改性提纯试验

以新疆巴里坤膨润土矿三个样品为原料，进行膨润土改性提纯试验的研究，结果表明，改性提纯后蒙脱石含量为87％～95％，采用洗涤去除石盐后悬浮液加热法更适用于样品的改性。通过离心机转速和分散剂对提纯效果影响的实验，得出离心提纯时采用离心机转速为2100r／min、分散剂采用六偏磷酸钠和水玻璃以质量比为1：1混合使用，提纯效果最佳，为新疆巴里坤膨润土的深加工奠定基础。