改性粘土矿物在橡胶中的应用

改性矿物取代部分炭黑做橡胶填料的研究是目前国内外材料及化工领域为活跃的科研课题，粘土矿物结构独特，有较高的化学反应活性，具有吸附某些离子并把这些离子保护于交换状态的性能，这些性能特点使粘土矿物经表面改性填充于橡胶成为可能，粘土矿物填料的研究主要包括粘土矿物的结构特点，在橡胶中的作用，典型的粘土矿物寺料的性能特点，尤其是针对不同的橡胶体系和性能要求，选取适当的改性剂及改性处理方法及增大填料的填充量等问题，这方面研究的进展对我国矿产资源的开发利用及橡胶工业的发展有着重要意义。     

江西赣南风化淋滤型稀土矿床中的粘土矿物研究

对江西赣南6个地区风化淋滤型稀土矿中全风化层的粘土矿物进行了研究,为进一步了解粘土矿物对该类型稀土矿中稀土元素分异的影响奠定了基础。X射线衍射自然定向片、甲酰胺片、饱和乙二醇片和加热片、红外光谱及扫描电镜观察结果表明该区粘土矿物以片状高岭石和针管状7埃洛石为主,其中坳背塘、长坑屋、上堡、杨村样品主体为高岭石,足洞样品中发育大量埃洛石,而石排样品中高岭石与埃洛石比例相当。电感耦合等离子体质谱分析表明稀土元素在粘土矿物中大量富集,其稀土元素配分不仅受到原岩的影响,而且受到粘土矿物本身性质的影响。Ce元素在足洞和石排样品的粘土矿物中表现出正异常,而在其他样品粘土矿物中表现为负异常,可能与其中发育的埃洛石密切相关。Ce元素可能以方铈矿胶膜的形式包裹在针状埃洛石中,和/或以离子形式被选择性吸附于埃洛石表面。     

粘土矿物钝化改性和钝化机理初步研究

在岩土工程中,进行灾害防治和软基处理的一个核心问题是把粘土矿物由亲水性改造成疏水性,抑制和降低其含水量,使得粘土遇水后不再吸水膨胀,从而保持土壤的稳定性。岩土力学工程中以保持土壤稳定性为目的对粘土的改性称为“钝化”。所谓钝化就是用 钝化剂与粘土矿物表面发生反应,改变粘土矿物的表面结构,提高憎水性,增加粘土整体的力学性质,从而达到稳定土体的目的。在粘土矿物钝化中表面活性剂是一个重要的组成部分 ,但是表面活性剂在固液界面的吸附,除决定于其本身的性质外,还决定于固体的性质、溶 液的pH值和温度等。因此,研究粘土矿物表面结构和性质以及与钝化剂的相互作用是提高粘 土矿物钝化效果的重要途经。利用近代分析方法（XRD、IR、Raman、MAS NMR、TEM、AFM和S EM）,对粘土矿物（高岭石、蒙脱石和伊利石）钝化前后的表面结构和性质进行了系统研究 ,并结合相关的土力学、工程力学参数的测定,阐明粘土矿物钝化的机理,剖析和研制粘土 矿物钝化剂,为解决各类工程和灾害问题中的土壤稳定提供理论依据。     

不含CaCO_3的粘土的离子交换量测定方法

一、序言离子交换量是识别粘土矿物的特征性质之一,因为它反映了不同粘土矿物结构与表面性质的差异,依此来鉴别矿物。视下表: 经过我们对出山店粘土矿物的初步研究,对不含CaCO_3粘土矿物样品的测定离子交换量方法,根据我们从方法的选择、条件试验的结果中看来,我们认为波布科(Бобко)的BaCl_2-H_2SO_4法对     

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。     

扫描电镜在粘土矿物研究中的应用

当前在粘土矿物研究中,扫描电镜已成为不可缺少的重要手段。它可以直接观察粘土样品原样,深入研究粘土矿物及其集合体的微观性状特征、矿物相互间的关系及转化等。这对于认识不同成因类型粘土矿物的形成条件,有着重要意义,也是其它研究手段无法代替的。     

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...     

纳米科技与粘土矿物学研究的思考

纳米科技已在地学领域取得了重要研究成果。粘土矿物学在材料科学中占有重要的地位,有必要建立“纳米粘土矿物学”这一学科,其研究手段与纳米科技一致,研究内容主要包括：纳米粘土矿物微粒矿物学、纳米粘土矿物体系物理学、纳米粘土矿物化学、纳米粘土矿物材料学和纳米粘土矿物加工学。本文进一步对纳米粘土矿物的检测方法和检测标准、聚合物／纳米粘土矿物复合材料的产业化提出了思考。     

粘土矿物分离及样品制备

粘土矿物颗粒极细,粒径一般小于2μm,其中含有有机质、碳酸盐、游离铁、非晶质等,因此样品必须经过严格分选后才能正确鉴定粘土矿物.阐述了利用比重和粒径的差别用水簸(淘洗)的方法分离出粘土矿物和非粘土矿物,然后利用不同粘土矿物的重力或离心力下降的难易程度(决定于粒度的大小和比重的差异)加以分离.由于提取的粘土矿物单一结晶片很细小,所以介绍了研究粘土矿物最常用的方法——X射线衍射样品的制备方法.     

浅论粘土矿物的脱水机理与热分析

热分析是研究粘土矿物的一种特效方法。本文主要根据粘土矿物的热分析结果,研究粘土矿物的含水特性及其热学性质,特别是对粘土矿物的脱水机理进行探讨,研究矿物的原子结构、化学成分、构造类型、结晶程度、矿物的不同成因、形成条件及成矿环境等因素对粘土矿物脱水吸热温度的影响。     

Gas-chromatographic investigations on dimethyldioctadecyl ammonium derivatives of different clay minerals

The gas-chromatographic behaviour (selectivity performance for cyclohexanebenzene and m-, p-xylenes pairs separation) of dimethyldioctadecylammonium complexes with kaolinite, fire-clay, halloysite, attapulgite, hectorite and various montmorillonites, nontronites and vermiculites has been investigated. The obtained data indicate the influence of specific surface and charge density on relative retention value (), and of substitution location (tetrahedral versus octahedral sheet) within the clay lattice on selectivity. Hence, derivatives with nontronites and vermiculites, that is the clay minerals where the principal lattice substitutions are predominantly occurring within the tetrahedral sheet and possessing the highest surface charge density, are very effective sorbents for gas-chromatographic use. The application of gas-chromatography as investigation tool of clays surface is suggested.     

Characterization of geosynthetic clay liner bentonite using micro-analytical methods

In barrier design, familiarity of the structure and composition of the soil material at the micron scale is necessary for delineating the retention mechanisms of introduced metals, such as the formation of new mineral phases. In this study, the mineralogical and chemical makeup of the bentonite from a geosynthetic clay liner (GCL) was extensively characterized using a combination of conventional benchtop X-ray diffraction (XRD) and micro X-ray diffraction (μXRD) with synchrotron-generated micro X-ray fluorescence (μXRF) elemental mapping and μXRD (S-μXRD). These methods allow for the non-destructive, in situ investigation of a sample, with μm spatial resolution. Synchrotron-based hard X-ray microprobes are specifically advantageous to the study of trace metals due to higher spatial resolution (<10 μm) and higher analytical sensitivity (femtogram detection) than is possible using normal laboratory-based instruments. Minerals comprising less than 5% of the total bentonite sample such as gypsum, goethite and pyrite were identified that were not accessible by other conventional methods for the same GCL bentonite. Two dimensional General Area Diffraction Detector System (GADDS) images proved to be particularly advantageous in differentiating between the microcrystalline clay, which appeared as homogeneous Debye rings, and the ‘spotty’ or ‘grainy’ appearance of primary, more-coarsely-crystalline, accessory minerals. For S-μXRD, the tunability of the synchrotron X-rays allowed for efficient distinction of both clay minerals at low scattering angles and in identifying varying Fe oxide minerals at higher angles. GCL samples permeated with metal-bearing mining solutions were also examined in order to consider how mechanisms of metal attenuation may be identified using the same techniques. In addition to the cation exchange capacity from the montmorillonite clay, tests showed how minerals comprising only 1–2% of the bentonite such as goethite could potentially play a significant role in sequestering a range of metals, specifically Ni, Zn and Cu.     

俄歇电子谱学在地球化学中的应用

俄歇电子谱（ＡＥＳ）在研究ｎｍ厚度表面层物质的主量和微量元素组成有广泛用途。ＡＥＳ可以观察到高放大倍率的表面组构和形貌,其极端表面灵敏度、极好的侧向分辨率使它能够在μｍ尺度上对矿物表面不同的晶畴进行化学分析,证明在矿物单个表面上存在侧向不均一性。ＡＥＳ不仅在扫描模式下可检测痕量的二次相,也可用来分析直径在μｍ尺度的几个ｎｍ厚度的产物,同样ＡＥＳ在测定热爆低盐度流体包裹体极薄的盐膜时也显示出独特的能力。ＡＥＳ最有潜力的地质应用是可以在侧向分辨率为μｍ级时得到ｎｍ尺度上的深度剖面。用ＡＥＳ得到的深度剖面对于研究化学风化作用是很重要的,因为它们直接提供了反应随深度的变化规律。俄歇谱结合ＸＰＳ研究提供对矿物流体界面输运机制的研究方法和矿物流体之间的反应机制。     

泥页岩主要黏土矿物组分甲烷吸附实验

为了从深层次揭示控制黏土矿物天然气吸附能力的主要因素, 选择不同来源和成因的泥页岩中的常见黏土矿物进行了甲烷等温吸附实验.分析显示不同类型的黏土矿物气体吸附能力差异明显, 各种黏土矿物甲烷吸附容量次序为蒙脱石＞＞伊蒙混层＞高岭石＞绿泥石＞伊利石＞粉砂岩＞石英岩.黏土矿物结晶结构决定了矿物片层之间的层间孔隙和聚合体颗粒之间粒间孔隙的形态和大小, 从而决定着其表面积和气体吸附性能.黏土矿物甲烷吸附能力与电镜扫描所反映的微孔隙发育程度密切相关.研究表明, 黏土矿物的气体吸附能力不仅与黏土类型有关, 而且明显受成岩演化程度和岩石成因的影响.此外, 随粒度减小孔隙连通性和内表面积的不断增加, 黏土矿物气体吸附能力有所升高.      

鄂尔多斯盆地延长组泥页岩储层SiO2赋存状态研究

鄂尔多斯盆地泥页岩储层纯页岩段黏土矿物含量高,储集空间体积小。因此,黏土矿物转化释放的二氧化硅缺乏足够的空间,不能生长成自生石英,只能以非晶态存在于黏土矿物之间;而其粉砂质泥岩夹层中常见微米级孔洞。孔洞由长石溶蚀和黏土矿物转化形成,内部则发育晶形完好的自生石英、绿泥石及含铁方解石。此外,粉砂质泥岩的碎屑颗粒间常发育结块状非晶态二氧化硅,碎屑石英颗粒周围则以次生加大边的形式发育粒状和席状(或片状)非晶态二氧化硅。二氧化硅主要来源于黏土矿物转化与石英碎屑颗粒溶蚀。     

Clay fabrics in SAFOD core samples

With optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and synchrotron X-ray diffraction measurements, we analyzed clay microfabrics in ultracataclastic/gouge and cataclastic core samples obtained from the main bore hole of the San Andreas Fault observatory at depth (SAFOD). The analysis reveals a significant contrast between weak clay fabrics observed in the core samples with synchrotron X-ray fabric measurements and strong degree of preferred alignment for clay particles documented with the optical microscope. TEM and SEM observations also show distinct zones of locally aligned and randomly oriented clay minerals. The lack of a strong fabric may be attributed to randomly oriented matrix sheet silicates dominating the fault rocks. The presence of weak fabrics in intensely strained ultracataclasites/fault gouges is attributed to 1) newly formed clay minerals that grew in many orientations, 2) folded and kinked clay minerals, and 3) clay particles that are wrapped around grains. In addition, the locally aligned clay particles may act as barriers to fluid flow, which in turn decrease porosity, expel intergranular pore fluids, and consequently, may increase fluid pressure.     

有机粘土的特性及其对肥料养分的缓释作用

本研究表明 ,表面活性剂 2号不仅可以吸附在蒙脱石、高岭石和凹凸棒石的表面上 ,还可进入蒙脱石的层间 ,将其晶层撑开 ,并以双层小于 65°角斜交于蒙脱石的晶片之间 ,同时有极少量的表面活性剂 2号以单层方式直立于晶片上 ,形成石蜡质构型。由于粘土矿物对表面活性剂 2号的吸附作用 ,使其热性质发生变化 ,去除吸附水的温度降低并出现放热峰。此外 ,还使得有机粘土的含水量和吸湿率较原土有显著降低。有机粘土应用于肥料工业的复混肥生产中 ,不仅可以使其有效成粒率提高 3 0 % ,还可使其养分释放具有显著的缓释效果。