应用撑柱粘土矿物治理赤潮灾害的初步研究

最初,人们利用蒙皂石层间阳离子的可交换性,将水合羟基-聚合金属离子插入到层间 ,并进一步加热脱羟.脱羟基后在层间域形成柱状金属氧化物群,从而将蒙皂石层间撑开,这就是所谓的撑柱蒙皂石.它在保持粘土层状结构的同时,在主客体物质协同作用下,还获得一些新的物化性质或功能.现在关于撑柱的概念已有所扩展,凡是向粘土层间插入有机阳离子或无机-有机阳离子的都称之为撑柱.     

河南信阳蒙脱石柱化研究 Ⅰ.多核金属阳离子结构合成

河南信阳蒙脱石柱化研究Ⅰ．多核金属阳离子结构合成吴平霄张惠芬肖文丁吴金平（中国科学院广州地球化学研究所，广州５１０６４０）（中国地质大学，武汉４３００７４）关键词多核金属阳离子柱撑蒙脱石柱化结构合成柱撑蒙脱石是由柱化剂（或交联剂）在蒙脱石层间呈“柱”...     

粘土矿物的层间域调控及其应用研究

粘土矿物的层间域调控及其应用研究戴劲草黄继泰肖子敬叶玲（华侨大学材料物理化学研究所，福建泉州３６２０１１）关键词粘土矿物层间域粘土复合材料粘土矿物是一类颗粒十分细微的层状铝硅酸盐，具有较大的残缺表面，层间结合力较弱，且存在着层内结构不饱和填充与扭曲等...     

柱撑粘土矿物材料的晶体结构和晶体化学特征

以铝基柱撑粘土矿物和钛基柱撑粘土矿物为例，讨论了柱撑粘土矿物材料的晶体结构和晶体化学特点，Al多核笼状阳离子基团的结构形式为1：12Keggin型离子，Ti多核笼状阳离子基团的结构形式为2：19Dawson型离子，两类笼状阳离子的直径均在1nm左右，前者的高度约为0．9nm，后者的高度约为1．4nm，经与粘土矿物层间阳离子交换后，择位固定在粘土矿物层间，由于多核笼状阳离子与粘土矿物硅氧四面体之间形成了较强的化学键，其具有不可交换性，铝基柱撑粘土和钛基柱撑粘土的层间孔道分别为1．2nm*1.2nm*1.2nm，和0.52nm*0.52nm*1.60nm。柱粘土矿物材料有很好的化学稳定性和耐热性，且又有一定的层间化学活性，可用于催化剂载体，由于它又具有选择性吸附能力，有望制造成新一代环保材料。     

环境污染物在蒙脱石层间域中的环境化学行为

天然蒙脱石层间阳离子通常是Ｃａ2 +,Ｎａ+,可以通过离子交换法制备各种阳离子交换蒙脱石。这些不同阳离子对蒙脱石层间域的环境化学行为有着不同的影响。金属阳离子与粘土矿物间的相互作用除了离子交换外 ,粘土的专性吸附作用有时也是非常重要的。目前 ,粘土矿物对重金属离子的专性吸附可概括为 4种机理 :(1)重金属离子与粘土矿物表面或断键基团质子的交换吸附 ;(2 )重金属离子进入粘土矿物硅氧四面体片的复三方空位或八面体片晶格缺陷中 ;(3)以金属络合物形式的专性吸附 ;(4)以金属氧化物或其它不溶性盐类沉淀形式。天然粘土矿物存在着大…     

C10TAB,C14TAB,C18TAB柱撑蒙脱石层间域有机柱排布研究

用十烷基三甲基溴化铵（C10TAB）、十四烷基三甲基溴化铵（C14TAB）和十八烷基三甲基溴化铵（C18TAB）制备有机柱撑蒙脱石,并对产物进行X射线衍射表征。研究结果表明：柱化剂的浓度和烷基季铵离子的性质能影响烷基季铵离子在蒙脱石层间的排布模式。在柱化剂浓度较低时易形成平卧排列,柱化剂达到一定浓度时石蜡型结构方能形成,且直链烷基越长,烷基季铵离子在蒙脱石层问越易形成石蜡型倾斜排列。在平卧结构向石蜡型结构转化过程中可出现多种排列共存。     

TiO2柱撑蒙脱石的X射线衍射和扫描电镜研究

通过TiCL4在HCL溶液中的水解制备了TiO2柱撑蒙脱石，用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）及N2吸附－脱附实验对所得材料进行表征。结果表明，煅烧能有效地改善柱撑蒙脱石层间TiO2柱体的结晶程度，但同时也会引起TiO2晶粒长大、比表面积下降以及硅酸盐片层之间平行有序分布的程度降低。     

不同链长烷基季铵离子在蒙脱石层间域内排列方式的对比

选用含不同烷基长链的三种季铵盐——十二烷基三甲基溴化铵(DDTMAB)、十四烷基三甲基溴化铵(TDTMAB)、十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)，对河北钠交换蒙脱石进行了有机柱撑实验，以X射线衍射分析方法对实验产物进行了对比研究。结果表明，由于烷基链中所含的碳原子数目不同，三种长链季铵离子对蒙脱石的柱撑效果不同，DDTMA^ 在蒙脱石层间域内可形成平卧单层、平卧双层和假三层三种不同排列方式；TDTMA^ 与DDTMA^ 在低浓度条件下形成的前两种排列方式相同，而第三种则不同，为倾斜单层排列；HDTMA^ 有机柱撑产物中除了具有前两者的排列方式外，还具有倾斜双层排列方式。不同排列方式的复合产物可以多相共存。此外，随着柱撑剂浓度的增加，三种长链烷基季铵离子在蒙脱石层间域内的排列方式及其演化是不同的。     

陕西宝鸡市新近系硬粘土工程地质特性 与斜坡失稳效应

陕西宝鸡市新近系硬粘土包括风成三趾马红土和“古三门湖河湖相堆积”的硬粘土,是西北地区典型的硬粘土地层之一,也是控制宝鸡市北坡黄土塬边大型滑坡分布的关键地层。为了深入认识该类特殊岩土,尤其是膨胀性粘土矿物（蒙脱石和其混层矿物）,根据该类地层的空间分布特征采集了30多个岩土样品,在宏观与细观结构特征分析基础上,利用移液管法、精细X-射线衍射（XRD）技术、乙二醇与乙醚极性有机分子吸附法,完成了样品粒度成分的定量分析和粘土矿物的精细测定,分析其膨胀势,并结合区域滑坡分布与工程边坡病害,揭示其边坡灾害效应。     

华南二叠－三叠系的事件地层与生物地层界线

华南二叠－三叠系界线研究应严格区分事件地层界线与生物地层界线。“界线粘土”层的底界即为事件地层界线。生物地层界线定义不能与“混生层”或“过渡层”的概念连在一起。长兴煤山忠心大队剖面是最好的二叠－三叠系全球界线层型剖面点（ＧＳＳＰ）。二叠－三叠系生物地层界线定义为ＨｉｎｄｅｏｄｕｓｐａｒｖｕｓＭｏｒｐｈｏｔｙｐｅ１的首次出现,其位置就在长兴剖面界线层（混生层）２的内部,比事件地层界线高１５ｃｍ。ＨｉｎｄｅｏｄｕｓｐａｒｖｕｓＭｏｒｐｈｏｔｙｐｅ１的首次出现,即为长兴阶的顶界。     

柱撑粘土的晶体结构模型

根据X射线衍射、电子探针等实验数据综合分析和理论计算，讨论了柱撑基团[Al13O4(OH)24(OH2)12]^7 和[Ti20O32(OH)12(OH2)18]^4 在粘土矿物结构单元层层间的分布，铝基和钛基的笼状离子作用范围分别相当于粘土矿物的10个和6个晶胞。羧基铝柱撑蒙脱石层间孔道高度为0.9-1.2nm，直径为1.5nm；理论孔道率为84％，有效孔道率为56％。钛基柱撑蒙脱石的层间孔道高度为1.34-1.60nm，直径为1.0nm，理论也道率为75％，有效孔道率为50％。根据柱撑离子基团的两种类型，可把柱撑粘土分为Keggin型柱撑粘土和Dawson型柱撑粘土。     

华南二叠－三叠系的事件地层与生物地层界线

华南二叠－三叠系界线研究应严格区分事件地层界线与生物地层界线。“界线粘土”层的底界即为事件地层界线。生物地层界线定义不能与“混生层”或“过渡层”的概念连在一起。长兴煤山忠心大队剖面是最好的二叠－三叠系全球界线层型剖面点（ＧＳＳＰ）。二叠－三叠系生物地层界线定义为ＨｉｎｄｅｏｄｕｓｐａｒｖｕｓＭｏｒｐｈｏｔｙｐｅ１的首次出现,其位置就在长兴剖面界线层（混生层）２的内部,比事件地层界线高１５ｃｍ。ＨｉｎｄｅｏｄｕｓｐａｒｖｕｓＭｏｒｐｈｏｔｙｐｅ１的首次出现,即为长兴阶的顶界。     

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。     

不同表面活性剂修饰TiO2柱撑粘土的制备及其光催化活性研究

本文分别采用阴离子、非离子、阳离子三种不同类型的表面活性剂对河北蒙脱石进行改性修饰,并以酞酸丁酯和盐酸分别为前驱物和酸催化剂,采用溶胶-凝胶法（Sol-gel）制备了不同表面活性剂修饰TiO2柱撑粘土催化剂.用X射线粉末衍射（XRD）和场发射扫描电子显微镜（SEM）等手段表征了催化剂的微观结构,以2,4,6-三氯苯酚（2,4,6-trichlorophenol, TCP）和甲基橙染料的吸附、降解为模型反应,考察了改变溶胶和表面活性剂的不同添加顺序对阳离子表面活性剂所修饰的催化剂性质的影响,以及不同类型的表面活性剂修饰所得的催化剂的光催化活性.实验结果表明,通过添加不同的表面活性剂能够不同程度地改变柱撑粘土的BET比表面积,并使其对不同目标污染物具有不同的吸附能力和光催化活性.阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（DBS）修饰的TiO2柱撑粘土具有较好的光催化活性,其次是非离子表面活性剂聚乙烯醇（PVA）修饰的TiO2柱撑粘土,而阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）修饰的柱撑粘土光催化活性较差.     

层柱粘土及其在催化反应中的应用

层柱粘土是一类新型催化剂材料。它是微孔的固体，结构类似二维分子筛，分布有适合于很多有机反应所需要的催化剂酸性和孔，其层间距大于沸石分子筛的孔径，有利于较大反应物分子的反应，在层柱粘土催化剂作用下，一些催化反应显示出择形选择性。本论述了层柱粘土在有机反应中的应用及其一些示例。规则间层结构的粘土矿物兼有云母的稳定性和膨润土的可膨胀性，是制备稳定性好的层柱粘土的原材料。手性试剂改性的钛层柱粘土可用于不对称氧化反应，为高选择性的新型层柱粘土催化剂的研制提供了有意义的启示。     

离子交换与多孔粘土复合材料

离子交换与多孔粘土复合材料戴劲草肖子敬叶玲黄继泰俞平利赵煌（华桥大学材料物理化学研究所，福建泉州３６２０１１）关键词离子交换多孔粘土复合材料多孔粘土复合材料是基于粘土矿物层间的化学活性，通过离子交换等方式把一些化合物引入粘土的层间域，并交替形成分子级...     

粘土矿物在催化裂化催化剂中的应用

粘土矿物在催化裂化催化剂中的应用表现在三个方面：(1)在无定形硅铝凝胶引入之前,活性白土的使用代表着一个历史阶段;(2)层柱粘土的研究是目前国际上活跃的新型催化材料前沿课题之一,层柱蒙脱石的制备研究是当前最有吸引力的研究方向,铝多核羟基金属阳离子或有铝参与的多核羟基双金属阳离子柱化剂的研究制备是当前主要研究课题,并有从制备单一铝多核羟 基聚合金属阳离子柱化剂向制备铝和其它元素的多核羟基聚合金属阳离子柱化剂的方向发展的趋势;(3 )在寻求新催化剂载体中,伊/蒙间层等矿物的层柱化显得尤为重要,用高岭土作催化裂化催化剂载体,在目前和将来的一段时间内仍将发挥重要作用,高岭土的成因、矿物成分、杂质含量、结构羟基的热稳定性以及物理性质等对催化特性均有影响,并有可能从中寻找到无活性载体。应加强催化剂 载体的矿物学特征与催化特性间的相互关系研究。     

交联蒙脱石(CLM)的制备及表征

本以大冶、太和及潍坊膨润土为原料制备了锆、硅锆及铝锆交联蒙脱石。通过阳离子交换交联剂嵌入蒙脱石层间域可制备大底面间距的交联粘土，当锆交联剂在85-90℃温度下陈化4h，蒙脱石浓度为1％，投料比为4mmol/g，pH=1-2，常温条件下制备的锆交联粘土（Zr-CLM），其d001为2.01nm，比表现积为182.5m^5/g，ZrO2含量17.74％；硅锆或铝锆混合交联剂嵌入蒙脱石层间，有利于产物的d001增大和热稳定性提高。     

铁盐水解法制备铁层柱蒙脱石及其结构特性研究

利用低角度X射线衍射、红外光谱、喇曼光谱及孔结构分析,研究了用铁盐水解法制备的铁层柱蒙脱石的结构与性质。所制得的铁层柱蒙脱石以介孔型层离结构为主,微孔型柱撑结构为辅。前者为蒙脱石片层与铁离子水解产生的聚合羟基铁簇合物堆垛而成的卡房状结构,与d值为6.4±1.0nm的X射线衍射宽峰相对应;微孔型柱撑结构则与d值约1.5nm的(001)衍射峰相对应。所合成的系列铁层柱蒙脱石中最大的比表面积和孔容分别为215.7m2/g和0.291mL/g。500℃热处理后,仍保存铁层柱蒙脱石的介孔结构。铁层柱蒙脱石富含阴离子(NO3-),并作为平衡铁水解聚合物正电荷的反离子而稳定存在,可为磷钨酸离子[PW12O40]3-所交换。铁层柱蒙脱石的新型结构和特殊性质在催化剂、载体与吸附剂等领域具新的应用前景。     

HDTMA+柱撑离子空间几何尺寸与柱撑蒙脱石层间排列方式的研究

用X射线衍射方法对不同柱撑浓度条件下制备的HDTMA^ 柱撑蒙脱石系列样品进行研究，结合有机离子的理论空间几何尺寸，提出有机柱撑离子在层间的不同排列展布方式。水平单层排列的HDTMA^ 离子可以有两种不同的排列方式并分别对应于柱撑产物的不同底面间距，水平双层排列虽然也可形成两种不同的排列方式，但是柱撑产物具有相同的底面间距，并用联锁嵌合结构解释了有机离子在水平双层和假三层排列模式下其实际总体高度要低于各单层高度数字之和。