阳离子交换容量和烷基链链数对有机蒙脱石性能的影响

已有研究表明影响有机蒙脱石性能的因素很多,除了有机改性剂的特性外,蒙脱石的晶体化学特征也是不容忽视的因素。为了探讨烷基链链数和阳离子交换容量与有机蒙脱石性能之间的关系,本文选择3种不同阳离子交换容量的蒙脱石为主体,4种季铵盐阳离子改性剂十八烷基三甲基溴化铵(S18)、双-十八烷基二甲基溴化铵(D18)、十二烷基三甲基溴化铵(S12)和双-十二烷基二甲基溴化铵(D12)为客体,在不同添加量条件下(0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0CEC)制备了多个系列的有机蒙脱石,并用XRD、TG-DTG等手段对产物进行表征。实验结果表明,阳离子交换容量与层间柱撑高度之间不存在明显的相关性,但对表面活性剂在蒙脱石上的吸附量有显著的影响,吸附量随着阳离子交换容量的增加而增加。双链表面活性剂对蒙脱石层的撑开能力比单链更强,在层间具有更复杂的自组装过程,导致其热分解过程更为复杂。     

膨润土中蒙脱石含量测试新方法研究

对于某一特定的膨润土矿,蒙脱石含量与阳离子交换容量呈正相关,以此为依据提出了一种确定蒙脱石含量的新方法——纯样品指标标定法。对山东莱西、潍坊两地膨润土矿的实际测定结果显示,利用纯样品指标标定法确定蒙脱石含量取得了较满意的结果,说明此方法具有较大的使用价值。该方法考虑了膨润土中杂质、蒙脱石层间可交换阳离子类型及端面电荷对测定结果的影响,推荐以钠基土为试样,在pH=4的条件下采用加权法测定蒙脱石含量。     

蒙脱石吸附模拟核素Sr、Cs的性能研究

基于蒙脱石具有良好的阳离子交换性能,采用静态吸附法,对阜新钙基蒙脱石吸附模拟核素Sr、Cs的吸附条件和吸附行为进行了研究。结果表明:蒙脱石样品对Sr2+、Cs+的饱和吸附量分别为0.271mmol/g和0.780mmol/g,在较大的pH值范围(4～11)内具有良好的吸附稳定性;蒙脱石对Sr2+、Cs+的吸附类型以阳离子交换吸附为主,符合Langmuir和Freundlich模型,但与Langmuir吻合更好,相关系数分别达到0.99924和0.99995。本实验研究对于处理低浓度的含Sr、Cs放射性废液具有重要的意义。     

天然膨润土中蒙脱石丰度的定量方法研究

基于膨润土中蒙脱石的基本结构单元在X射线衍射空间的相干散射的分布和总量是一不变量,同一膨润土矿中单位质量蒙脱石的阳离子交换容量和层电荷密度专一性的特点,本研究提出了阳离子交换容量／层电荷密度、阳离子交换容量和X射线衍射多相Rietveld分析三种蒙脱石丰度的定量方法,并测定了我国不同产地、矿物组成和物化性质各异的10种天然膨润土中蒙脱石丰度,分析了可能的干扰因素。结果表明,三种方法测得的蒙脱石丰度值在3％范围内吻合良好,且具有一致的自相关性。     

阳离子对蒙脱石胶体絮凝的影响

蒙脱石胶体的絮凝受水中阳离子的浓度和类型的影响,通过配置不同浓度的NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2溶液,观察蒙脱石在溶液中的沉降过程,发现随钠、钾离子浓度增加,蒙脱石絮凝作用增强;而钙、镁离子对于蒙脱石絮凝存在临界值,大于该临界浓度反而使胶体重新稳定,由Zeta电位可知,是由专属作用导致;小于临界浓度的规律同一价阳离子相同;离子类型对蒙脱石体积膨胀也有影响,在同等浓度梯度下,体积膨胀量大小顺序为NaCl KCl MgCl2 CaCl2。Zeta电位试验结果表明导致絮凝的原因是悬液状态下阳离子化合价和浓度使蒙脱石颗粒双电层厚度发生改变。     

直接/间接作用模式下一株短小芽孢杆菌对蒙脱石层间域特性的影响研究

为探讨直接/间接作用模式下土壤常驻菌对蒙脱石层间距、层电荷及层间介质的影响,从绵阳地区紫色土壤中分离选取1株短小芽孢杆菌,利用透析袋,建立土壤菌与蒙脱石"接触"与"非接触"体系进行相互作用实验。作用5 d后的结果表明,蒙脱石样品层间距变小,样品M-1和M-2的d001值从1.486 nm分别减小到1.246 nm和1.257 nm,单位半晶胞层电荷数减少,且ξMMTξM-2ξM-1,FTIR分析显示作用后蒙脱石样品出现来自蛋白质酰胺Ⅱ带及蛋白质分子甲基的新特征峰,层间水分子3434 cm-1、1637 cm-1处的峰发生偏移,此外阳离子交换容量也发生明显改变。土壤菌的生物作用能改变蒙脱石的层间距、层电荷及层间介质,使其结构和性质发生改变。对比2种作用方式与作用后蒙脱石层间域特性的改变分析可知,接触作用对蒙脱石层间域特性的改变效果强于非接触作用。     

襄樊膨胀土的矿物成分及化学特征对其胀缩性能的影响研究

本文以工程实例研究了膨胀土的矿物成分及化学特征对膨胀土胀缩性能的影响，认为蒙脱石含量及阳离子交换容量（CEC)是影响膨胀土胀缩性能的主要内在因素。而蒙脱石含量的增长将引起膨胀土自由膨胀率的线性增长，同对从矿物微观结构方面说明了其影响机理。     

蒙脱石晶体结构和水结构的矿物物理特征

本文利用矿物物理研究方法对我国内蒙、浙江、甘肃等地的钙基、钠基、镁基蒙脱石的物质成分、晶体结构和层间OH,H_2O的排布结构进行了研究,并获得下列结论: 1.由X衍射和拉曼分子光谱分析深入研究了蒙脱石阳离子配位体结构特征,提出其空间群为C_2/m型。 2.建立了蒙脱石水结构模式,有3种主要类型:①层间大阳离子附近的束缚态水分子;②层间无大阳离子位置上的非束缚态水分子;③颗粒表面依靠氢键相连的水分子集合体。 3.利用群理论,提出了蒙脱石OH~-的振动模式,由振动分析指出蒙脱石中OH~-具有12个振动模式。     

冀东铁精矿的物化性能测试

对冀东铁精矿进行了系统的物化性能测试。结果表明，铁精矿粒度较粗、颗粒表面光滑、比表面积小、SiO2含量较高。结合矿相结构分析了冀东铁精矿成球性能比较差的原因。采用3％的优质膨润土作铁精矿球团的黏结剂，制得球团的性能能够满足生产要求。     

喀喇昆仑公路沿线地表水理化特征分析

研究喀喇昆仑公路沿线地表水环境基本特征,为公路改扩建施工中开展水环境保护提供支持.2008年9月-2009年10月在喀喇昆仑公路沿线的印度河、洪扎河和红其拉甫河采集地表径流样,分析了样品中pH值和悬移质浓度,现场监测了水体透明度.结果表明:所有样品的pH值介于6.7~7.5之间,悬移质浓度分布在0~1 841 mg.L-1之间,水体透明度在2~107 cm.公路沿线地表径流的pH值基本呈中性,pH值的变化受补给的冰川融水pH值的时空变化规律影响;地表径流中悬移质是影响水体透明度的主要因素.监测数据还显示,气温影响下的冰川融水径流形成的水文过程是悬移质时间变化的主要控制因素,3条河流中悬移质浓度存在明显的空间分布规律,其中红其拉甫河中上游河段水中悬移质浓度含量较低,是喀喇昆仑公路改扩建工程施工中水环境保护的重点河段.     

喀喇昆仑公路沿线地表水理化特征分析

研究喀喇昆仑公路沿线地表水环境基本特征,为公路改扩建施工中开展水环境保护提供支持.2008年9月-2009年10月在喀喇昆仑公路沿线的印度河、洪扎河和红其拉甫河采集地表径流样,分析了样品中pH值和悬移质浓度,现场监测了水体透明度.结果表明:所有样品的pH值介于6.7～7.5之间,悬移质浓度分布在0～1 841 mg·L-1之间,水体透明度在2～107 cm.公路沿线地表径流的pH值基本呈中性,pH值的变化受补给的冰川融水pH值的时空变化规律影响;地表径流中悬移质是影响水体透明度的主要因素.监测数据还显示,气温影响下的冰川融水径流形成的水文过程是悬移质时间变化的主要控制因素,3条河流中悬移质浓度存在明显的空间分布规律,其中红其拉甫河中上游河段水中悬移质浓度含量较低,是喀喇昆仑公路改扩建工程施工中水环境保护的重点河段.     

月岩采样及其物理力学特性调研分析

月岩的存在形式和主要物理力学特性直接关系到月岩的可钻性,是取心钻具设计、钻进工艺确定及可靠取心的基本前提和重要依据。通过大量调研分析,认为:国外历次取心管样品中发现月岩以直径较大的岩石颗粒存在,比例为40%～80%,月岩在月球样品中的比重高达65%;月岩粒径分布广,且随着深度的增加粒径大小呈先减小后增大的趋势。月海玄武岩呈疏松状态,其主要物理力学范围为密度3.26～3.51 g/cm3,堆密度3.04～3.34 g/cm3,孔隙度0～10%,抗压强度约200 MPa,动态抗拉强度114～160 MPa。     

Permeabilities and Chemical Properties of Water in Crystalline Rocks of the Black Forest, Germany

Investigations were carried out to determine the hydraulic and hydrochemical properties of crystalline rocks in the Black Forest of Germany and neighbouring regions. Rock permeabilities (K) were determined to a depth of 3500 m. These parameters range from K = 3.5 × 10-10 ms-1 to K = 8.7 × 10-5 ms-1; and can increase up to an order of magnitude which is typical for porous aquifers. It is shown that on an average, granites are more pervious than gneisses and only the permeabilities of gneisses decrease with depth. The geochemistry of natural waters in crystalline rocks is not constant, but varies with depth and location. The concentration increases with depth and the water-type changes from a Ca–-Na–-HCO 3-type (or Na–-Ca–-HCO3–-) at shallow depths to a Na–-Cl-type at greater depths. Thermal springs are found only in granitic rocks with on average higher permeabilities than in gneisses. Thermal waters are welling up in valleys at the bottom of steep mountains. The chemical composition of thermal spring water is identical to that of water found at greater depths. Using geothermometers it is found, that the depth of the deposits of thermal spring water in the crystalline basement rocks of the Black Forest is some 1000 m below the surface. The topographic relief in the mountains induces a deep circulation of infiltrating rain-water with an upwelling as thermal springs in the valleys.     

锂改性蒙脱石矿物中锂的化学状态研究

采用XRD、IR、XPS等测试方法,对锂改性蒙脱石矿物中锂 的化学状态进行分析,发现锂改性过程中,Li+离子不仅与蒙脱石层间吸附阳离子进行交 换,还能置换蒙脱石晶格八面体中的阳离子和进入间隙位置。Li+离子是以三种化学状态 存在于蒙脱石晶格结构中。     

甘肃中部日光温室土壤剖面理化特征

比较分析了甘肃中部白银市大田和10 a日光温室不同深度土壤理化性状,以探讨日光温室条件下土壤健康状况和养分变化情况.结果表明:长期使用木质素含量较低的有机肥和特殊的水热环境使温室土壤有机质分解加快,积累量减少,造成土壤缓冲能力降低.大量施肥使温室土壤全量和速效氮磷钾显著增加,表层轻度酸化,肥力水平升高,但可溶性盐分在表层聚集明显,引发土壤次生盐溃化.表层土壤速效氮磷富集,并出现了向下淋溶现象,地下水污染风险增加.建议增施C/N比较高的有机肥和微生物肥料,选择致盐能力弱的化肥品种,以维护土壤健康和蔬菜的安全高效生产.     

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。     

珊瑚羟基磷灰石人工骨物理化学性质研究

将天然矿物材料珊瑚经自行设计的创新工艺流程“热液交换反应”合成出珊瑚羟基磷灰石(CHA)。利用扫描电镜、电镜图像处理、扫描电镜能谱、化学分析、ICP-AES和X射线衍射等方法测定其物理化学性质,并应用于临床。自行研制的CHA人工骨色白,孔隙率为25.87%~53.58%,与人骨及原珊瑚的孔隙率近似,莫氏硬度为3~4,抗压强度4.87~12.31MPa。化学成分:CaO=53.13%~64.09%,P2O5=35.52%~46.48%),CaO/P2O5=1.143~1.804。ICP-AES分析共测定24种微量元素,除Ca、P、K、Na、Al及Sr含量较高外,Pb、Co、Ni、Ba、Mn、Cr、Th、V、Cu、Ti、Mo、Zn、Mg、Nb、Be、Sc、Na和Li等,其质量分数均在(n~10n)×10-6范围,为人体所能承受含量。测试结果表明,人工骨色泽、孔隙结构和化学成分与人骨相近,具良好的生物相容性和骨传导性。临床应用60余例,无毒,无副作用,成骨能力强,是一种良好的骨移植替代品。     

陕西略阳玄武岩连续纤维的物化性能

通过热重-差示扫描量热分析法和旋转法对陕西略阳玄武岩原矿的化学成分、熔化过程中析晶的上下限温度、熔化的黏度-温度变化等物理化学性能作了定性的分析与研究。确定出该矿区的玄武岩可以用来制备玄武岩连续纤维,并进一步确定出略阳玄武岩样品析晶的上限温度为1271℃。同时根据样品的黏度-温度变化规律最终得出样品的最佳成形温度为1320～1340℃。利用这些数据可为进一步研究开发和合理利用玄武岩资源提供理论依据。