有机柱撑粘土(蒙脱石)的研究进展

有机柱撑蒙脱石是近年来受到广泛关注的一类有机-无机粘土复合材料，其优异的性能使其在许多领域都有巨大的应用潜力。本综述了有机柱撑蒙脱石的起源、发展、主要类型，探讨了有机柱撑蒙脱石的研究方向。     

羟基铁铝柱撑蒙脱石Keggin结构的稳定性

本文利用Ｋｅｇｇｉｎ结构可以发生类质同象置的性质,制备了含过渡金属离子Ｆｅ的羟基铁铝撑蒙脱石。     

铁层离-柱撑蒙脱石的结构初探

利用低角度X射线衍射分析、红外光谱、比表面积及孔结构分析,研究铁柱撑蒙脱石的结构特性,结果显示：经柱撑处理后的蒙脱石以层离结构为主,同时含有部分柱撑蒙脱石结构。前者为粘土片层与铁离子水解产生的聚合羟基铁的簇状物堆垛而成的卡房状孔结构。与XRD图上低角度衍射峰对应;后者则与（001）衍射峰对应。与枉撑结构不同,层离结构中,大量阴离子（NO3^-）能够作为平衡铁水解聚合物正电荷的反离子而较稳定地存在,研究还发现铁层离一柱撑蒙脱石具有作为新型催化剂、吸附剂应用的前景。     

镍铝基柱撑蒙脱石的制备及孔道结构研究

以钠基蒙脱石为原料,采用共聚法合成镍铝柱化剂,利用离子交换法制备镍铝基柱撑蒙脱石。通过研究不同镍铝物质的量比例和不同NaOH的量对柱撑蒙脱石制备的影响,并对其孔道结构进行探讨。XRD结果表明,当镍铝物质的量比为1∶6、加入75mlNaOH时,可得到(001)面网层间距达1.8940nm的镍铝基柱撑蒙脱石。FT-IR显示,镍铝基聚合羟基阳离子进入蒙脱石层间,柱撑蒙脱石的基本结构并未发生改变。对柱撑前后蒙脱石的比表面积和孔径结构进行分析,发现镍铝基柱撑蒙脱石比表面积为169.68m2/g,平均孔径为4.120nm,说明镍铝基柱撑蒙脱石具有较大的比表面积,较小且均匀的孔径分布,是一种合适的催化和吸附材料。     

聚羟基铝柱撑蒙脱石吸附重金属离子实验研究

利用keggin离子对蒙脱石进行柱撑制得聚羟基铝柱撑蒙脱石,研究柱撑蒙脱石对Cu^2＋,Cd^2＋,Cr^3＋3种重金属离子的吸附。结果表明：未经焙烧的柱撑蒙脱石对Cu^2＋,Cr^3＋离子的吸附性要比原矿好,而经400℃下焙烧的柱撑蒙脱石对Cd^2＋则有更好的吸附性。用腐殖酸对柱撑蒙脱石改性能提高柱撑蒙脱石对3种重金属离子的吸附性能,柱撑蒙脱石对3种重金属离子的吸附量都随pH值的升高而增加。另外还对柱撑蒙脱石对3种重金属离子的吸附动力学进行了研究．发现其动力学吸附过程可用Elovicb方程和一级动力学方程进行较好的拟合。     

柱撑蒙脱石制备与表征

本文采用多种方法制备keggin离子，并探索出制备稳定keggin离子的适宜酸碱度，用此柱化剂制备出层间距为2．4～2．5nm的柱撑蒙脱石。应用X射线走向衍射技术、红外光谱、差热分析对往撑蒙脱石进行表征，用BET、吡啶吸附考察了其表面物理化学性质。结果表明，用Keggin离子制备出的柱撑蒙脱石其层间距在自然状态下为2．4～2．5nm，350C灼烧，层间距稳℃定在1．8nm，且具有耐热性能好、较大的比表面积和较强的Lewis酸位中心等特点．     

钛柱撑蒙脱石的表面活性研究

利用吸附吡啶的红外光谱对采用水解法和Sol—Gel法制备的钛柱撑蒙脱石和Ti—PLMs表面的酸位进行分析，结果表明：在蒙脱石表面主要存在羟基功能基和L酸位，Ti—PLMs表面除了有很强的L酸位，还出现B酸位。水解法和Sol-Gel法制备的Ti—PLMs相比，后者的L酸位较多,而B酸位较少,认为Ti—PLMs表面的酸位，尤其是B酸位，主要来自于层间产生的TiO2柱子。     

柱撑剂中Al3+形态转化对柱撑蒙脱石微结构的影响

以钠基蒙脱石为原料,结合电位滴定曲线及特征临界点,将Al3+的转化划分为4种形态,并制备相应的柱撑蒙脱石。并采用X射线衍射分析、红外光谱分析及热分析对各柱撑蒙脱石进行表征,研究各柱撑蒙脱石的微结构变化及热稳定性。结果表明,Ⅲ区柱撑蒙脱石层间距d(001)值由原矿的12. 408 1 nm增加到18. 317 5 nm,同时,Ⅲ区柱撑蒙脱石Si—O伸缩振动峰强度减弱较明显,在542℃附近的蒙脱石八面体结构的脱羟基反应与原矿相比向低温区发生偏移,说明Ⅲ区柱撑蒙脱石发生了成键反应且柱撑效果最佳。     

TDTMA+-柱撑蒙脱石吸附硝基苯的实验研究

以阳离子表面活性剂(十四烷基三甲基溴化铵,TDTMBA)为柱撑剂,在不同浓度条件下(0.2 CEC～2.5 CEC)制备了一系列柱撑蒙脱石,并通过XRD对有机蒙脱石进行表征,研究季铵盐离子在层间的排列结构.同时针对TDTMA -柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附进行研究.实验结果表明,吸附去除率受硝基苯的初始浓度、反应时间等因素的影响,而与pH值没有太大的关系.经过柱撑改性后,粘土对硝基苯的吸附能力较原土有了明显的提高.随着层间柱撑浓度的增大,柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附量也增大.另外钙基蒙脱石和平卧双层,倾斜单层以及倾斜双层的结构的TDTMA -柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附等温线符Freundlich和Langmuir等温方程,假三层结构的TDTMA -柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附等温线符合Linear等温方程,这表明前者是以表面吸附为主,后者是以分配作用为主.     

铝蒙脱石粘土高温X射线衍射研究

本文介绍了铝蒙脱石牯土的高温 X 射线衍射实验。阐明铝蒙脱石粘土在高温状态下的变化情况,及其非晶质化时的温度,为工业应用提供了科学根据。     

蒙脱石热处理产物的扫描电镜研究

本文对广东和平蒙脱石及其热处理产物进行了化学分析,差热和热重分析,Ｘ射线粉末衍射分析,红外吸收谱分析,扫描电镜等研究,结果表明,在热处理过程中蒙脱石的结构发生很大的变化。蒙脱石经１０００℃热处理后,大部分颗粒都熔融现象,经１２００℃热处理后,重结晶现象明显,经１３５０℃热处理后,生成三人变产物,衬度较大的（高突起）是方英石相,衬度中等（低突起）的是在来石相,衬度最小（凹陷）的是堇青石相。     

石膏及其热转变产物的红外光谱

本文给出了石膏及其热转变产物－－烧石膏和硬石膏的红外光谱。在晶体结构资料基础上，对石膏和硬石膏分别进行了因子群分析和位置群分析，其结果清楚地表明，理论预测的光谱与实测光谱相当一致。根据烧石膏的红外光谱和位置群分析的结果可以肯定。SO4^2-离子的位置对称性不可能是D 2，只能为C2或C1。热转变产物的红外光谱表明，石膏－－烧石膏和烧石膏－硬石膏之间的热转变温度分别为80－100℃和350－400℃。     

离子交换蒙脱石的热稳定性研究

经Ａ１＾３＋,Ｃｒ＾３＋,Ｐｂ＾２＋等１２种不同金属离子交换的Ｃａ基蒙脱石的差热（ＤＴＡ）和热重（ＴＧ）分析表明,其第一吸热峰区的峰形和失重量发生了明显的变化,第二吸热峰的脱羟终止温度普遍下降;其放热峰的峰值温度和强度也发生了变化,经Ｐｂ＾２＿,Ｋ＋,Ｂａ＋等离子交换的蒙脱石的放热峰基本消失。金属离子的电子构型对蒙脱石层间阳离子配体水的脱失温度有显著影响。     

蒙脱石酸处理产物的表面结构变化

本文对广东和平蒙脱石及其酸处理产物进行了化学分析、Ｘ射线粉末衍射分析、红外吸收光谱分析、原子力显微镜及魔角旋转核磁共振等研究。结果表明,酸处理浓度对蒙脱石的表面结构有很大的影响。当酸处理浓度达到２０％时,蒙脱石硅氧四面体中的Ｑ＾３Ｓｉ环境发生结构重组,有部分转变为畸变的Ｑ＾３Ｓｉ环境和Ｑ４Ｓｉ环境,而Ａ１的结构状态则没有发生任何变化,这与原子力显微阄的观察结果相一致。     

氧化铬柱支撑蒙脱石的制备研究

以浙江和新疆的膨润土为原料合成了氧化铝柱支撑蒙脱石,成柱溶液以Na2CO3为碱水解铝盐溶液制得。因为制备含有大聚羟基铬阳离子的成柱溶液是获得具有大的基面间距的柱支撑粘土的关键,我们详细研究了CO32-／Cr3＋值、水解温度和水解时间对所得柱支撑蒙脱石性质的影响。聚羟基铬阳离子通过阳离子交换引入蒙脱石,所得产物用X射线衍射分析和BET氮比表面等方法研究。所得氧化铝柱支撑蒙脱石（简称Cr－mont）的基面间距为2．55nm,BET氮比表面积为190～230m2／g。     

勃姆石的热相变及其降氟作用研究

笔者于1985年春,发现了我国迄今报道的品位最高的勃姆石矿。将勃姆石在650℃下焙烧0.5—1h,则可相变生成γ-Al₂O₃,其比表面积最大,利用这样的γ-Al₂O₃,可以有效地除去水中过量的氟。该工艺的水处理费用较低,有可能为高氟水地区的饮水降氟提供一条新途径。     

蒙脱石热处理产物的微结构变化研究

本文对广东和平蒙脱石及其热处理产物进行了化学分析、差热和热重分析、X射线粉末衍射分析、红外吸收光谱分析、扫描电镜、原子力显微镜及魔角旋转核磁共振等研究。结果表明,蒙脱石在热处理温度为126℃-148℃时,主要脱出吸附水和层间水,这一脱水过程是可逆的。当热处理温度达到659℃时,蒙脱石八面体片中的羟基开始脱失,但层状结构仍然保持,这种羟基的脱失过程对应着八面体片中AlⅥ向AlⅣ的转变。当温度达到900℃时,蒙脱石的层状结构完全被破坏,并有新的矿物相μ-堇青石产生。当温度为1200℃时,则出现方英石及莫来石相。当热处理温度达到1350℃时,方英石及莫来石的含量略有减少,并出现较多的含铁堇青石相。     

软玉的热谱特征与热转变机制

本文利用差热与热重分析研究了软玉的热稳定性。通过红外光谱测定,系统地阐述了软玉的红外热谱特征,同时结合X射线衍射深入地探讨了软玉的热转变机制,认为软玉热学性质的变化是其各组成矿物热学性质变化的复合,而最终的热转变产物是一种成分和结构都类似于透辉石的Ca-Mg辉石。