管状埃洛石铝羟基表面的硅烷嫁接及其对布洛芬负载、释放的影响

埃洛石[Al2Si2O5(OH)4.nH2O]是一种1∶1型的层状硅酸盐矿物,其结构单元层由铝氧八面体片和硅氧四面体片组成,结构单元层之间为水分子层。天然埃洛石颗粒多呈管状,其外径通常为30~190 nm,内径10~100 nm,管长0.02~30μm。     

高岭石层面羟基的硅烷嫁接改性机理

<正>高岭石[Al2Si2O5(OH)4]是一种1∶1型的层状硅酸盐矿物,其结构单元层由一层[SiO4]四面体片和一层[AlO6]八面体片组成,因此高岭石片层具有两种不同性质的表面:硅氧烷底面和羟基底面。高岭石的羟基底面为硅烷嫁接提供了场所,通过八面体片上的羟基与有机硅烷发生缩合形成Al-O-Si共价键,嫁接后的高岭石材料较之     

机械研磨高岭石的固体~(29)Si、~(27)Al核磁共振光谱研究

综合多种测试方法,考察了研磨对茂名高岭石粒径、形貌与微结构等理化性质的影响。重点采用~(29)Si、~(27)Al MAS NMR光谱考察了研磨过程中结构脱羟、Si、Al配位环境变化、新活性位点形成等微结构演变等。结果表明:研磨初期,高岭石六方片层遭到破碎,颗粒粒径逐渐减小,比表面积在研磨1 h达到最大(43.8 m~2/g);此后,颗粒发生团聚,比表面积减小,样品脱羟量和表面吸附水含量均逐渐增加。核磁Si谱和Al谱分别在化学位移-100.5和14.8处出现新的信号,归属于四面体Si与八面体Al相连顶氧质子化作用而产生的Q~3 Si-OH~+-Al结构。研磨导致高岭石脱羟,Al配位状态从AlⅥ经由AlⅤ逐渐向AlⅣ转变。     

栾锂云母:锂云母系列的新成员

新矿物栾锂云母[KLiAl1.5□0.5(Si3.5Al0.5)O10(OH,F)2]发现于豫西卢氏县官坡镇稀有金属花岗伟晶岩密集区309号脉。其主要共/伴生矿物有石英、"栾锂云母的富氟类似物"、羟磷锂铝石、铯沸石、钽铋矿及贫Na、Ca但富Li、OH或F电气石等。其次有钽铁矿、钽锰矿、三锂云母、多硅锂云母(?)、细晶石族矿物、钠长石(An≤4)和锂辉石、氧钠细晶石及氟钙细晶石等细晶石族矿物;偶尔与白云母等共生。根据产出特征,借鉴相关成岩-成矿实验和流体包裹体研究成果,推测栾锂云母主要从一类低熔的富挥发份和活性组份,以及富亲石性成矿元素的岩浆-热液过渡流体中直接结晶所成。栾锂云母多呈鳞片状集合体产于309伟晶岩脉边缘带或/和其内的单矿物细脉中。其单个片径大都小于1 mm。矿物具玻璃光泽,解理面显珍珠光泽;沿(001)面的解理极完全;显微硬度平均为102 kg/mm2,约相当于摩氏硬度3;实测密度为2.851 g/cm3,计算密度值2.868 g/cm3。正延性,二轴晶,负光性,2V=36°⁴0°;折光率:Np=1.5474,Nm=1.5700,Ng=1.5729。光性定位:Np=X=c,Nm=Y=b,Ng=Z=a。矿物大都发育波状消光。化学成分(wB/%)SiO251.65,TiO20.01,Al2O323.50,FeO 0.72,CaO 0.02,MnO 0.22,MgO 0.04,Na2O 0.15,K2O 11.62,Li2O 3.80,Rb2O0.78,Cs2O 0.53,F 3.85,H2O+2.82,F≡O-1.62,合计98.09.%。根据O+OH+F=12 apfu,计算的经验化学式为(K1.01Rb0.03Cs0.02Na0.02)Σ1.08(Li1.04Al1.39Fe0.04Mn0.01)Σ2.48(Si3.51Al0.49)Σ4.00(O9.89OH0.11)Σ10.00(OH1.17F0.83)Σ2.00。简化式:KLiAl1..5□0.5(Si3.5Al0.5)O10(OH,F)2,理想化学式为KLiAl1.5□0.5(Si3.5Al0.5)O10(OH)2。与沃洛欣云母RbLiAl1.5□0.5(Si3.5Al0.5)4O10F2比较,新成员是沃洛欣云母间阳离子的钾类似物,以及附加阴离子的羟占优的类似物。栾锂云母晶体结构的精测显示,矿物属单斜晶系,空间群C2/c。晶胞参数:a=0.51861(7)nm,b=0.89857(13)nm,c=1.9970(3)nm,V=0.9265(2)nm3;β=95.420(3)°,Z=4。栾锂云母为2M1多型。其晶体结构精测的R因子(R1=0.098)欠佳,是由于矿物生成后,受到构造干扰所致。栾锂云母(Luanshiweiite)的命名旨在纪念我国知名的伟晶岩石学家栾世伟教授(192840°;折光率:Np=1.5474,Nm=1.5700,Ng=1.5729。光性定位:Np=X=c,Nm=Y=b,Ng=Z=a。矿物大都发育波状消光。化学成分(wB/%)SiO251.65,TiO20.01,Al2O323.50,FeO 0.72,CaO 0.02,MnO 0.22,MgO 0.04,Na2O 0.15,K2O 11.62,Li2O 3.80,Rb2O0.78,Cs2O 0.53,F 3.85,H2O+2.82,F≡O-1.62,合计98.09.%。根据O+OH+F=12 apfu,计算的经验化学式为(K1.01Rb0.03Cs0.02Na0.02)Σ1.08(Li1.04Al1.39Fe0.04Mn0.01)Σ2.48(Si3.51Al0.49)Σ4.00(O9.89OH0.11)Σ10.00(OH1.17F0.83)Σ2.00。简化式:KLiAl1..5□0.5(Si3.5Al0.5)O10(OH,F)2,理想化学式为KLiAl1.5□0.5(Si3.5Al0.5)O10(OH)2。与沃洛欣云母RbLiAl1.5□0.5(Si3.5Al0.5)4O10F2比较,新成员是沃洛欣云母间阳离子的钾类似物,以及附加阴离子的羟占优的类似物。栾锂云母晶体结构的精测显示,矿物属单斜晶系,空间群C2/c。晶胞参数:a=0.51861(7)nm,b=0.89857(13)nm,c=1.9970(3)nm,V=0.9265(2)nm3;β=95.420(3)°,Z=4。栾锂云母为2M1多型。其晶体结构精测的R因子(R1=0.098)欠佳,是由于矿物生成后,受到构造干扰所致。栾锂云母(Luanshiweiite)的命名旨在纪念我国知名的伟晶岩石学家栾世伟教授(1928²012)。新矿物及其命名,业已得到IMA CNMNC批准(批准文号IMA2011-102)。栾锂云母的原型标本典藏在北京中国地质博物馆内(注册号:M11797)。     

一种产出于玄武岩中的柯绿泥石的矿物学研究

柯绿泥石采自新疆彩参1井中石炭纪地层的玄武岩.柯绿泥石在肉眼下为深绿色,其集合体呈不规则杏仁状,集合体大小在0.5～3.0 mm,呈放射状分布,也见微细脉状分布.根据电子探针成分分析,计算的柯绿泥石矿物分子式为:(Ca0.24Na<0.02)(Mg3.93Fe23.57Al1.35Mn0.07)8.92(Si6.32Al1.68)8O20(OH)10,其中绿泥石晶层和蒙皂石晶层的表达式以该矿物具对称中心而计算得到,绿泥石晶层:(Mg,Fe)3(OH)6{[(Mg,Fe,Mn)2.28Al0.68]2.96[Si36Al0.844.0O10(OH)2};蒙皂石晶层:(Ca0.24Na0.02)[(Mg,Fe,Mn)2.29Al0.67]2.96[Si3.16Al0.84]4.0O10(OH)2.由柯绿泥石样及各种处理样定向片的 X 射线衍射分析结果计算d(001)的变差因子(ICV),除钾饱和处理样的ICV大于0.75以外,其他样品的ICV都小于0.75,符合规则间层矿物的特征.采用 X 射线衍射和高分辨率透射电子显微镜研究发现,柯绿泥石的一维晶体结构中存在对称中心,对称中心位于绿泥石晶层的层问域中心及蒙皂石晶层的层间域中心,在2:1层的八面体中心不具对称中心,而且2:1层两侧的四面体厚度稍小于位于绿泥石晶层一侧的四面体厚度.     

北戴河红色风化壳地球化学特征及气候环境意义

风化壳地球化学特征具有环境指示意义。用X射线荧光光谱法(XRF)和X射线衍射法(XRD)分别测试了秦皇岛北戴河燕山大学北侧红色风化壳(简称燕大风化壳)主量元素和粘粒粘土矿物。结果表明:除Ca外,Si、Al、Fe、Na、K的含量在风化壳上均有不同程度的波动,其中Si、Na、K波动轨迹基本一致,Al、Fe则与其相反,相关性分析显示SiO2与Al2O3、TFe、Fe2O3,Al2O3与TFe、Fe2O3,Na2O与CaO具有较好相关性;粘土矿物组合为1·4nm过渡矿物(25%~45%)+伊利石(10%~20%)+伊蒙混层矿物(20%~35%)+高岭石(15%~30%),矿物演化系列是长石、黑云母→(蛭石→1·4nm过渡矿物)→(伊利石)→高岭石。与粘土矿物以1∶1型高岭石为主的富铝化南方红色风化壳相比,燕大风化壳Si淋失度,Fe、Al富集度,矿物演化程度都较低,属硅铝化风化壳。燕大风化壳是上新世暖温带到北亚热带过渡型气候的风化产物,与现代秦皇岛暖温带半湿润型气候不同,这反映第四纪以来该区气候干旱因子增多。CIA、S/A等指示的风化强度异常表明,燕大风化壳形成后至少遭受过两次构造抬升,为剥蚀型风化壳,反映该区新构造运动间歇式上升的特点。     

反复插层对高岭石结构和性能的影响

利用二甲基亚砜(DMSO)和去离子水对高岭石进行重复的插层与水洗,并采用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、旋转魔角核磁共振(MAS NMR)、扫描电镜(SEM)对产物进行表征。研究发现,经10次重复插层与水洗,高岭石结晶度降低,结构遭到一定程度破坏但未发生崩塌。MAS NMR数据显示,Si谱未发生较大变化,Al谱化学位移变化了3.5×10-6,但Si原子和Al原子聚合度保持不变,高岭石主体结构仍呈层状结构。此外,随着水洗次数的增加,高岭石叠置片层减少,晶形遭到一定破坏。     

花岗岩中原生与次生白云母的鉴别特征及其地质意义——以赣南富城强过铝质花岗岩体为例

通过显微镜下观察和电子探针成分分析,发现赣南富城强过铝质花岗岩中存在3种类型白云母,即原生白云母、交代型白云母和次生白云母,其平均晶体化学式分别为:K1.62Na0.06Fe0.32Mg0.39Ti0.02Al4.89Si6.54O10(OH)4(原生白云母)、K1.55Na0.07Fe0.43Mg0.24Ti0.03Al4.96Si6.50O10(OH)4(交代型白云母)、K1.51Na0.07Fe0.27Mg0.21Ti0.00Al4.98Si6.65O10(OH)4(次生白云母)。根据富城花岗岩主要造岩矿物的结晶顺序(斜长石→钾长石→黑云母→白云母→石英),结合白云母、黑云母稳定曲线及合成花岗岩初融曲线对比分析,富城强过铝质花岗岩中交代型白云母是在花岗岩结晶过程中交代较早晶出的黑云母形成的,其形成温度高于花岗岩熔体的固相线温度(～650℃),故应归属于原生白云母。本文提出根据岩石学宏观特征、岩石化学特征及岩相学微观特征区分花岗岩中原生白云母与次生白云母的综合鉴别方法。     

煤系高岭石/醋酸钾插层复合物热相变研究

高岭石插层复合物作为新型矿物材料现已被广泛应用。然而,插层复合物热稳定性较难控制使其在聚合物中的应用一直受到限制。本文应用热分析、X射线衍射、质谱及发射红外光谱等表征技术对煤系高岭石/醋酸钾插层复合物受热分解产物及微结构变化进行了研究。结果表明,煤系高岭石/醋酸钾插层复合物热相变主要经历以下几个阶段:插层水脱嵌(约350℃),插层剂醋酸钾脱嵌(约400℃),脱羟基(约450℃),偏高岭石形成(450~550℃),KHCO3出现(约600℃),KHCO3热分解形成K2CO3和KAl Si O4出现(约700℃),热解产品K2Al2Si O4出现(约800℃),K4Al2Si2O3出现(900~1000℃),大量K3Al O3形成阶段(1100℃及以上)。此外,还发现通过控制插层率和加热温度,可实现高岭石插层复合物的可控分解、新物相合成与转变,从而有利于新材料的合成。     

甲酰胺在高岭石层间的定向研究

甲酰胺插层作用使高岭石层间距从0．717nm膨胀为1．020nm。其增加值(0．303nm)小于甲酰胺的范得瓦尔分子直径(0．47nm)。DRIFT光谱研究表明插层作用破坏了原高岭石层间氢键，并分别在高岭石Si—O基与甲酰胺NH基和高岭石OH基与甲酰胺C=O基之间形成氢键，甲酰胺HN基还部分嵌入高岭石复三方孔洞。     

新发现的含铬浅闪石的矿物学研究

应用电子探针、X射线粉晶衍射和红外吸收光谱等分析手段对新发现的含铬浅闪石进行了系统研究,结果表明:其分子式为(Na0 .50 Ca0 .17K0 .0 6) 0 .73 Ca2 .0 0 (Mg3 .92 ⅥAl0 .79Cr3 0 .0 6Ti0 .0 4Fe2 0 .0 1Co0 .0 1) 4 .83 (Si6.54ⅣAl1.46) 8.0 0 O2 2 (OH) 2 ,简写为NaCa2 (Mg4Al)Si7AlO2 2 (OH) 2 ,晶胞常数为a =9.84 37(19) ,b =17.94 74 (37) ,c =5 .2 796 (15 ) ,β=10 5 .2 2 2 (17)°,V =90 4 .4 0 4 3 ,其结构中确实存在Ca原子占据A位以及Cr代Mg和Al代Si的情况,说明它为新的富钙富铬的闪石类矿物,并形成于贫硅富钙富铬的环境中,其翠绿色由铬所致,故名为含铬浅闪石。     

高岭石热转变产物~(29)Si、~(27)Al魔角旋转核磁共振研究

运用魔角旋转核磁共振结合红外光谱及X射线衍射等手段 ,研究了苏州高岭石 5 60～ 160 0℃热转变产物 ,主要获得以下结论 :①高岭石 偏高岭石 莫来石的转变系列的确存在结构上的连续性。其转变经历了几个阶段 :脱羟阶段 ( 4 0 0～ 60 0℃ ) ,偏高岭石阶段 ( 60 0～ 80 0℃ ) ,相分离阶段 ( 80 0～ 110 0℃ ) ,莫来石阶段( 110 0～ 160 0℃ )。②莫来石形成过程没有出现Al2 O3的大量分凝 ,但存在SiO2 的分凝。③偏高岭石 莫来石转变过程的中间相为Al Si尖晶石和准莫来石。④引起 10 0 0℃放热反应的主要因素是准莫来石的形成。     

富镁与贫镁坡缕石在热处理下的结构变化

坡缕石[理想结构式Si8O20(Al2Mg2)(OH)2(OH2)4.4H2O],工业上常称为凹凸棒石,是一种含水的2∶1型链层状镁铝硅酸盐矿物。当坡缕石八面体中Mg2+/R3+(Al3++Fe3+)>1时,称为富镁坡缕石;反之,则称为贫镁坡缕石。坡缕石具有纳     

高岭石表面酸碱反应的电位滴定实验研究

采用表面酸碱电位滴定法探讨高岭石表面酸碱性质,基于多位模式(即假定高岭石表面存在3种基团Al2 OH 、AlOH 和SiOH ) ,根据实验所得数据对高岭石表面的质子化和去质子化过程的相关参数进行拟合,讨论各个位点所发生的反应,并探讨了支持电解质浓度、高岭石溶解过程对表面酸碱电位滴定结果的影响。高岭石的表面零净质子电荷点(pHPZNPC,5 .2 )不等同于零电荷点,当pH <5 .2时,高岭石表面荷正电荷,主要由于表面富硅贫铝层的形成和Al位的质子化所致;当pH >5 .2时,高岭石表面荷负电荷,以Si位和Al的去质子化反应为主。     

煅烧温度对高岭石相转变过程及Si、Al活性的影响

通过对吉林通化煤系高岭石和美国Georgia高岭石在200～1300℃热处理产物的MASNMR谱和XRD,IR,DTA等的研究,主要获得如下结论：①煅烧高岭石的相转变经历了四个阶段——脱羟阶段（约550℃）,偏高岭石阶段（550～850℃）,SiO2分凝（850～1100℃）及Al2O3分凝阶段（950～1100℃）,莫来石、方英石形成阶段（1100℃以上）;②偏高岭石-莫来石的相转变过程中存在SiO2和Al2O3的分凝,其中SiO2的分凝温度是850℃,而Al2O3的分凝温度是950℃;③1100℃开始,由偏高岭石分凝形成的非晶质SiO2一部分和Al2O3-γ发生反应生成了莫来石,一部分结晶为方英石;④煅烧高岭石Si、Al活性总体上随着煅烧温度的增高逐渐增强,其中Al的活性在900℃时达到最高,Si在1100℃时达到最高,当温度超过这两个临界点时,Si、Al活性将迅速下降。     

铁伊利石近双晶的电子衍射图

本文研究的伊利石采自天津蓟县中元古界长城系串岭沟组。EDX数据显示该样品富Fe贫Mg,这与XRD分析一致。其化学分子式为K0.59(Al1.43Fe0.83)(Si3.47Al0.53)4O10(OH)2,为铁伊利石。由高分辨透射电镜H-8100和H-9000获得了奇特的衍射花样。该电子衍射花样是由相互旋转了26°的两个h     

热处理电气石的物相转变

通过差热分析（DTA）、热处理和X射线衍射分析（XRD）等手段，研究我国西北某地区产的黑色电气石在热处理过程中的相转变过程，实验发现850℃热处理2h，电气石晶体结构的[Si6O18]复三方环和[BO3]三角结构已开始破坏，并出现新的物相－莫来石（Al2.35Si0.64O4.82)，铝硼氧化物（Al5BO9)和赤铁矿（Fe2O3)；890℃时，电气石分解形成的莫来石（Al2.35Si0.63O4.82)和赤铁矿（Fe2O3)量增加，并有新物相（Al2O3)9。97(B2O3)1.99形成；1010℃时，莫来石合成体系的Si、Al和O的原子个数比发生了变化（Al4.868Si1.132O9.566)，出现矽线石（Al2SiO5)、镁橄榄石（Mg2SiO4)、顽辉石（Mg(SiO)3)和镁铝硅硼酸盐（Mg2Al4Si4B4O37)等新物相。     

分子内同位素效应和与这种化合物同位素交换的动力学模式

矿物和化合物内不等价结构位置上的同位素取代,造成了分子内同位素效应,即分子内同位素的分馏效应。例如云母类矿物,至少—OH和Si—O—Al中氧所处结构位置不同,会产生明显的氧同位素分馏。     

陕西省商南县穆家河钒矿床地质特征及钒的赋存状态研究

穆家河钒矿床产于南秦岭下寒武统水沟口组第一岩性段,含矿岩石主要为硅质岩夹( 炭质) 泥岩。钒矿体严格受层位控制,呈层状、似层状产出,沿走向、倾向上延伸均较稳定。通过物相分析、X - 射线衍射测试及电子探针分析,穆家河钒矿床中钒主要有三种赋存状态: 存在于钒云母中、以胶体状态存在的 V - Fe 氧化物、以氧化物集合体形式存在的 V - Ti,其中以钒云母为主。①钒云母的标型为2M1 型,化学式为 K( Al,V)2( Si,Al)4O10( OH)2或( K,Ba,Na)0. 75( Al,Mg,Cr,V)2( Si,Al,V)4O10( OH,O)2,呈片状、条带状产出,其 V2O5含量最高可达到 22. 68%,钒以类质同相形式替代云母中的铝; ②胶体状态存在的 V - Fe 氧化物,呈草莓状、圆球状、星点状、环状产出,颗粒直径小于 10μm,化学组成主要为 V、Fe、O,其中含钒最高可达到10. 09%,不含水,为胶体老化后形成的非晶质体; ③ V - Ti 氧化物集合体呈浸染状、星散状分布于岩石基质中,它最初是以胶体形式沉积,在后期成岩及地质演化过程中,其中钛的氧化物结晶形成锐钛矿、板钛矿等。     

矿物聚合材料固化过程中的聚合反应机理研究

以粉煤灰、高岭石等为原料,制备出具有良好力学性能和耐酸性的矿物聚合材料制品,可代替部分硅酸盐水泥制品。根据矿物聚合材料制品在3 d、7 d、14 d、28 d的X射线衍射(XRD)、红外光谱（IR）、扫描电镜（SEM）、核磁共振（NMR）等测试分析结果,研究了该材料固化过程中的聚合反应机理。研究结果表明,矿物聚合材料在固化过程中的反应如下：（1）粉煤灰中的玻璃相在强碱的作用下首先发生溶解,其中部分Si-O、Al-O键发生断裂;（2）断裂之后的Si、Al组分在碱金属离子Na⁺、OH^- 等作用下形成Si、Al低聚体（-Si-O-Na、-Si-O-Ca-OH、Al(OH)^-₄、Al(OH)^2-₅、Al(OH)^3-₆）,而后随着溶液组成和各种离子浓度的变化,这些低聚体形成凝胶状的类沸石前驱体;（3）前驱体脱水形成非晶相物质。核磁共振分析结果表明,28 d制品中,Si的存在方式以Q⁴为主。研究结果为进一步揭示矿物聚合材料的形成机理、改善制品的性能奠定了良好的基础。