蒙脱石热处理产物的电子顺磁共振研究

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、红外吸收光谱分析及电子顺磁共振研究。结果表明,在热处理过程中,蒙脱石的结构发生很大的变化。蒙脱石的电子顺磁共振谱中有两个主要的特征信号,其ｇ值分别为４１６和２．１,前者对应于蒙脱石八面体片中Ｆｅ３＋的结构信号,后者对应于蒙脱石晶体表面吸附的某种超微粒富铁相———无定形的氧化物和氢氧化物中的Ｆｅ３＋的结构信号。随着蒙脱石热处理温度的不同,两者的信号强度发生很大的变化。这种变化反映出蒙脱石结构中的Ｆｅ和吸附的Ｆｅ在相变过程中所发生的价态和结构变化及迁移。     

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。     

镍基和钠基蒙脱石的热处理对比研究

研究了钠基蒙脱石吸附Ni^2+后以及产物经过500℃热处理后的结构变化,采用了X射线荧光光谱术(XRF)、粉末X射线衍射术(XRD)、电子顺磁共振谱术(ESR)、傅里叶变换红外吸收光谱术(FTIR)以及拓展X射线吸收精细结构谱术(EXAFS)等分析手段测试了固体产物的特征,并利用电感耦合等离子体原子发射光谱术(ICP-AES)分析了吸附残余液的化学组成。吸附残余液的化学分析结果表明,溶液中Ni^2+的量显著降低,同时又检测到一定量的Na^+、Mg^2+等离子,且XRD结果也证实蒙脱石层间域发生Ni^2+的交换吸附。EXAFS和ESR的结果进一步表明吸附反应后Ni^2+以[Ni(H2O)6]^2+的形式存在于蒙脱石的层间域,样品经过500℃加热后产物的XRD和FTIR结果均显示出现类滑石相产物。     

热处理蒙脱石的γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES),在乙醇-水混和溶剂中对预先经不同温度煅烧的蒙脱石进行改性。采用XRD、FTIR、热分析、元素分析、比表面积及孔分析等多种手段对产物进行分析。结果表明:硅烷主要赋存于蒙脱石层间,呈双层排布,少量嫁接于片层端面。热处理温度通过影响蒙脱石层间含水量,进而影响硅烷在层间的水解缩合。硅烷改性蒙脱石的过程为:硅烷分子通过阳离子交换插层至蒙脱石层间;随后水解生成的硅醇分子相互缩合;最终由于乙醇对硅烷水解的抑制作用以及蒙脱石片层相邻电荷位点存在一定的间距,与蒙脱石片层结合较弱的硅烷分子被洗脱,剩余的Si-O-Si交联网络在层间形成类似"柱子"结构。该硅烷改性蒙脱石与原始蒙脱石的比表面积相差不大,但其结构中微孔的比重增加。     

大同地开石的扫描电镜研究

大同地开石呈团块状、网脉状、充填在侏罗纪煤系地层“陷落柱”的岩堆孔隙和洞穴中,是一种成岩后生作用的产物,大多数地开石是在后生氧化作用下,由高岭石逐渐转化形成,而大同地开石却是在地下深处与大气隔绝的封闭的还原环境里形成。经扫描电镜观察,该地开石晶体大都呈假六方板状,轮廓明显,晶面体平整光滑,(010)和(001)晶面普遍生长良好,晶体堆垛疏松,无光滑平整柱面的塔品和六角柱聚合体。     

氢氧化铬诱发的蒙脱石微团簇电子显微镜研究

在扫描电镜、透射电镜实验研究的基础上，首次报道了通过吸附氢氧化铬聚合物诱发的蒙脱石纺缍体微团簇的成因。     

Cr~(3+)置换钙基蒙脱石层间阳离子前后的热处理对比研究

本文研究了钙基蒙脱石吸附Cr~(3+)前后及不同温度热处理后产物的结构变化,运用了X射线荧光光谱法、X射线衍射术、傅利叶变换红外吸收光谱术、电子自旋共振谱术、热重分析和差示扫描量热法(TG-DSC)等手段表征。结果显示Cr~(3+)以[Cr(H_2O)_6]~(3+)的形式替代Ca~(2+)存在于蒙脱石的TOT结构片的层间,在低于500℃的热处理后,d001变小,OH伸缩振动和中波数段向高波数偏移,ESR信号峰强度也有所增加。复水后,与加热的样品相比较,d001值有部分的增加,OH伸缩振动峰也向低波数偏移,ESR信号峰也有变化,表明Cr~(3+)位于六方孔较浅部位。当温度高于500℃时,产物的XRD显示出现绿铬矿(Cr_2O_3),根据XRD图谱以及ESR的g=1.97强度变化,尤其是产物的{001}衍射与TOT结构片高度相近及{060}衍射由尖锐的窄峰变宽的事实,表明蒙脱石沿{010}断裂细化并产生了类似于叶腊石的相,而由于复水后OH伸缩振动区域稍微地向低波数偏移,此时Cr~(3+)处在六方孔的深部。     

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。     

广东南海蒙脱石铝柱撑前后高温热变化的差异

对广东南海蒙脱石铝柱撑进行加热发现其前后高温热变化有比较明显的差异：铝柱撑蒙脱石的结构可保持到700C，其001面特征峰仅由1．6898nm减小到1．5601nm；900C时蒙脱石特征峰消失，并有部分尖晶石和无定形相生成；1100C时生成莫来石、尖晶石和玻璃相，其显微结构为玻璃相覆盖的细晶结构。与之相应的原料蒙脱石700C煅烧后001面特征峰由1．5121nm减小为0．9704nm；900C煅烧后，蒙脱石层状结构破坏；1100C煅烧后，有明显的方石英的峰值出现，1200C热处理后，莫来石衍射峰出现。     

蒙脱石改性及其吸附脱色性能研究

根据蒙脱石层间域的活性，采用无机物插入，对其进行改性，研究了各种改性蒙脱石对红色染料的脱色性能，结果表明，改性蒙脱石的脱色性能比原土有较大的增强，以一种脱色性能较好的改性蒙脱石为代表，探讨了脱色的适宜条件，并考察了脱色机理。     

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。     

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。     

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.     

蒙脱石中铁的赋存状态的研究

通过对徐闻、三水、高州等地五个样品的Ｘ射线衍射分析，化学全分析，分析它们为含铁量不同的蒙脱石，层间可交换阳离子主要为Ｃａ＾２＋。几个样品穆斯堡尔谱表明铁主要以Ｆｅ＾３＋的形式存在，含铁量较高的样品ＸＧＡ、ＸＳＡ、ＳＳ的谱可以拟合出Ｆｅ＾３＋的二对四级双峰，表明铁在蒙脱石中占据两种不等同的八面体位置。     

石榴子石族矿物的热发射率及其影响因素研究

本文主要研究石榴子石族矿物在１００，１５０，４００，６５０℃下，２．５～２５（４０）μｍ波长范围内的红外光谱发射率和总发射率，测试结果表明，石榴子石发射率大小受成分，铁离子价态，温度压力及铁，钴，镍等过渡族元素的影响。     

黄土热处理酸解烃研究

酸解烃是石油及天然气地球化学勘查中极为重要的指标，黄土样品经过热处理后酸解烃含量显著增加，通过油气区和非油气区黄土热处理酸解烃对比研究得出热处理酸解烃对油气地球化学勘查无意义，经过黄土的矿物成分，地球化学实验和酸解烃甲烷碳同位素分析得出热处理增加的烃类来自于碳酸盐矿物中有机物的热解，正常状态条件下酸解烃分析对地球化学勘查有意义。