X射线衍射和红外光谱法分析高岭石结晶度

用X射线衍射和红外光谱法研究了浙江临安纤岭一带高岭石样品(A,B,C,D四个样品)的结晶度,并考察两种方法分析结果的相关性.分析结果表明B样品的Hinckley指数为1.28、红外结晶指数为1.57,结晶度最好.两种方法相关性较好,均可用来分析高岭石结晶度.     

偏岭石及煅烧高岭石的红外光谱研究

通过对偏岭石和相应煅烧高岭石的红外光谱测定,发现偏岭石同煅烧高岭石在结构上有很大的差异。在偏岭石中不存在非晶态SiO_2相,其中Si—O_4四面体同Al—O_6八面体是相互聚合的:煅烧高岭石(600～995℃)中则不同,其中Si大部分是以独立的非晶态SiO_2相存在,而同其中的Al_2O_3相分离。偏岭石同煅烧高岭石的关系是:对偏岭石进行一定温度的煅烧,它可以转变成像煅烧高岭石一样的结构状态。     

浙江方家山高岭土矿床中高岭石亚族矿物的研究

珍珠陶石、地开石和高岭石是高岭石亚族矿物的三种多型。其中高岭石最常见,地开石较少见,而珍珠陶石是十分罕见的多型。本文作者应用Ｘ射线衍射、红外光谱和醋酸钾夹层化合物的方法,研究了浙江方家山高岭石矿物特征。研究表明,用醋酸钾为夹带剂形成的珍珠陶石夹层化合物具有１４．０的特征衍射峰,经水分子取代后形成８．３５特征的珍珠陶石水合化合物,而高岭石仅部分形成７．３０水合夹层化合物。从而确定了方家山高岭土矿床是以高岭石为主含珍珠陶石的矿床,其珍珠陶石主要赋存于粗粒级的高岭土中。高岭石与珍珠陶石晶畴呈消长关系可能说明珍珠陶石是后期较强应力下由高岭石转变来的。     

高岭石热转变产物^29Si、^27Al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，研究了苏州高岭石的560－1600℃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（400－600℃），偏高岭石阶段（600－800℃），相分离阶段（800－1100℃），莫来石阶段（1100－1600℃）。（2）莫来石形成过程没有出现Al2O3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1000℃放热反应的主要因素是准莫来石的形成。     

红外光谱用于粘土矿物羟基取向的测定

粘土矿物羟基取向的问题，为许多学者所关注。本文利用羟基对红外光的敏感性，据吸收强度与入射光电矢量和振动电偶极矩的关系以及片状粘土矿物定向羟基的分布特征建立羟基相对于（００１）面取向的电矩圆锥模型，由此模型推导建立了一套测定羟基取向的方法。此方法的理论依据是量子化学，但又避开了复杂的量子化学计算过程。测定方法既简单又经济，具有较广泛的应用范围，已成功地测定了部分粘土矿物羟基取向。     

热处理红-黄色翡翠的红外光谱分析

红-黄色翡翠是否经过热处理,其价值相差悬殊。随着市场对红-黄色翡翠的需求增加,鉴别其是否经过热处理是目前宝玉石鉴定的难点和热点问题。通过加热实验,利用红外光谱测试技术对加热前、后的红-黄色翡翠样品的红外光谱进行对比分析。结果表明,加热前、后的红-黄色翡翠样品的红外光谱具有不同的特征,主要表现为硬玉结构中OH的四组吸收峰强弱的变化：（1）吸收峰的强变化是在3 000～4 000 cm-1之间的峰型从加热前呈U型到加热后呈V型;（2）吸收峰的弱变化则是谱线略有改变,出现3 622～3 628 cm-1或3 670 cm-1附近的吸收峰,这些特征可作为红-黄色翡翠是否经过加热处理的辅助性诊断指标。     

茂名高岭土矿高岭石的矿物学特征及其涂布性能

茂名高岭土矿的高蛉石,有序度高,晶粒细小（<2微米）,沿α、b轴横向连结,无书册状、蠕虫状的大集晶,SiO2/Al2O3值接近高岭石的理论值,Fe2O3、TiO2等杂质含量低于0.5％,并可加工分离,为当前有开发前景的优质涂布原料。     

CVD合成钻石的红外拉曼光谱分析

用11颗高温高压合成钻石种晶在不同CH4/H2比例、温度和压强下进行CVD生长实验。对生长后样品进行了红外光谱定量分析、拉曼光谱分析及表面微形貌观察。结果表明,合成的CVD钻石有一定的内应力,晶体质量与高温高压种晶质量相似。过高的CH4/H2比例对CVD钻石的生长无明显促进作用,会增加C-H缺陷,抑制钻石的快速生长。同时,温度对CVD钻石的生长速度和生长模式起着重要的作用,适当提高合成温度有助于钻石生长台阶的形成以及生长速率的提高。     

金刚石的微区显微红外光谱分析及其意义

金刚石的微区显微红外光谱分析表明：金刚石的形成是一个结晶物化条件变异，原始物质变换的复杂而又漫长的过程；杂质N、H等在其中的分布不均匀；同一晶体的中心部位其氮聚合态的转变时间与边缘相差约602Ma；金刚石中的成键氢以对应－CH3的C－H键形式存在要比对应于＞C＝CH2的C－H键形式存在更为广泛。利用红外光谱研究晶化固态物质必须强调定向及微区研究的意义。     

高岭石和硅／铝-氧化物对腐殖酸的吸附实验研究

矿物结合的腐殖质可改变矿物的表面性质,矿物对腐殖酸的吸附强度与矿物的吸附位性质、密度、荷电性及比表面积有关.若按比表面积计算,矿物对腐殖酸的吸附强度顺序为氢氧化铝>高岭石>石英;按单位质量计算,吸附强度顺序为高岭石>氢氧化铝>石英.研究表明,矿物表面活性受水溶液pH值的调控,且当pH值在4～7时,上述3种矿物对腐殖酸的吸附机理为石英主要表现为氢键作用;氢氧化铝主要表现为配体交换表面配位作用;高岭石表现为多种形式并存,包括氢键、配体交换表面配位和疏水性作用以及金属离子桥键作用.     

高岭石和蒙脱石吸附胡敏酸的对比研究

高岭石和蒙脱石分别是暖湿和冷干气候带内典型土壤的代表性矿物,对二者吸附胡敏酸特点的对比研究可以为探索不同地带土壤中重金属的环境行为提供重要的依据。笔者通过一系列实验研究了pH值、离子强度和胡敏酸初始浓度对胡敏酸在高岭石和蒙脱石上吸附量的影响,重点剖析了引起高岭石和蒙脱石在吸附胡敏酸方面表现出的共性和差异的原因。研究结果表明:1)在pH=5条件下,胡敏酸在高岭石和蒙脱石上的吸附量均随着胡敏酸初始浓度和离子强度的升高而逐渐增加;2)胡敏酸在高岭石和蒙脱石上的吸附量均随着pH值的升高而降低;3)pH<6时,高岭石吸附的胡敏酸量多于蒙脱石,pH>6时则相反。这是由高岭石和蒙脱石在不同pH条件下吸附胡敏酸的机制不同造成的。在pH<6时,高岭石与胡敏酸之间的静电引力起主导作用,其次是配位交换作用和氢键作用。此时,蒙脱石以氢键作用为主要吸附机制。在pH>6时,高岭石和蒙脱石的主要吸附机制分别是疏水性作用和阳离子键桥。     

煤系高岭石的原始晶粒尺寸及结晶度对插层作用的影响

采用SEM、XRF、XRD和IR研究了大同、平朔和淮北煤系高岭石的结构、粒度及其特性,探讨了粒度大小对高岭石插层作用的影响及其机理。研究发现:粒度中等且结晶有序的平朔煤系高岭石插层率最高,其次为晶体粗大但结晶有序的大同高岭石,粒度最小且结晶无序的淮北高岭石插层率最低。研究认为高岭石原始晶粒粒度对高岭石插层作用有重要影响,中等粒度最有利于高岭石插层作用的进行,粒度过大或过小均不利于高岭石插层作用的进行,其原因是由于不同粒度的高岭石插层作用过程中导致的差异弹性变形引起的。结晶有序度对高岭石插层作用也有重要影响,结构无序不利于插层作用的进行。     

Sorption of phenanthrene on the complexes of kaolinite and different organic component

Sorption of hydrophobic organic chemicals by various components influences their behavior and fate in environment. In the natural environment, mineral components, organic matter and microorganism didn＇t exist alone. They combined or reacted one another and formed the mineral-humic, mineral-microorganic and mineral- humic- microorganic complexes. A clear understanding of the sorption of organic chemicals by the complexes of mineral and humic acid and/or microorganism will help to determine their sorptive mechanisms in environment. In this paper, the sorption patterns of phenanthrene on the complexes of kaolinite and different organic component （humic acid and microorganism） have been carried on. The results show that the combination of HA and kaolinite not only changed the structure of HA, but also modified the surface chemistry of clay mineral. Interaction between HA and kaolinite is presumably ascribable to coulombic interactions and ligand exchange between the -COOH groups of HA and OH groups at the kaolinite surface. During the sorption on mineral surface, aliphatic fractions of HA were preferentially sored by kaolinite while aromatic fractions were left in the solution. More linear isotherms and higher Koc values were observed for kaolinite-HA complex in comparison of the pure HA. The sorption capacity of kaolinite-HA complex increased with increasing ionic strength and pH, and showed more nonlinear character. Kaolinite, microorganism and kaolinite-microorganism complex can all sorb phenanthrene, but the sorption capacity significantly differed. Bacterial cell sorbed more phenanthrene than kaolinite. The biofllm coating of kaolinite affected its sorption to phenanthrene. Kaolinite with biolfilm coating sorbed more phenanthrene than that without biofilm coating. The sorption capacity of kaolinite-microorganism complex decreased with increasing ionic strength and decreasing pH, but showed more nonlinear character. Both HA and microorganism can alter the nature of kaolinite sorbing phenanthrene respectively.     

胡敏酸对高岭石吸附铜离子的强化作用

考察酸性条件特别是在近中性 pH范围内胡敏酸对高岭石吸附铜离子的强化作用。研究表明 ,胡敏酸的加入可以提高高岭石对铜离子的吸附率 ,甚至在pH 5～ 6附近高岭石对铜离子的吸附率也从约 5 0 %提高到约 6 5 %。当 pH <4时 ,由于高岭石表面铝的高溶出或胡敏酸阴离子基团离解程度降低等因素 ,使其表面对胡敏酸的吸附率有所降低 ,但与高岭石样品相比 ,胡敏酸高岭石复合体对铜离子的吸附仍然有明显的增加。胡敏酸对高岭石吸附铜离子的强化机制是 ,高岭石端面形成了Al—HA—Cu三元配合物 (B型 ) ,与传统的诸如pH、离子强度与离子初始浓度等介质条件影响不同。在 pH >7时高岭石端面及腐殖质基团去质子化增强 ,因而静电排斥降低了高岭石对胡敏酸的吸附 ,从而使得胡敏酸对铜离子在高岭石表面上的吸附作用有所减弱 ,此时可能出现胡敏酸铜及氢氧化铜的沉淀 ,铜离子的表观吸附率可能不会有明显变化     

淮北闸河矿区高岭岩特征及其利用途径

用差热、X射线衍射及红外光谱等方法,对淮北闸河矿区下石盒子组底部5^#、6^#煤层间一层高岭岩矿层进行了研究。结果表明:矿层平均厚3.8m,矿石几乎全部是由高岭石组成的单矿物岩,有益组分Al₂O₃含量一般在36%~39%;主要有害组分Fe₂O₃含量变化在0.78%~1.71%之间;TiO₂含量多在0.4 9%~0.97%。为矿物组成纯净,有益组分含量高但有害组分亦较高的高岭岩。这种岩石是生产化工产品,以及煅烧高岭土的良好原料。     

铅在高岭石表面的吸附模式

采用表面络合模式,研究了高岭石表面的酸碱性质以及高岭石表面对铅的吸附行为。结果表明,高岭石表面在不同ｐＨ条件下对质子和铅离子的吸附反应可以用单一表面基团、无静电表面络合模式来描述。高岭石表面酸度常数拟合值分别为ｐＫａ１＝２．７５和ｐＫａ２＝５．５２,电荷零点ｐＨｚｐｃ＝４．１铅在高岭石表面的吸附量随ｐＨ值的升高而增加,吸附铅的两种表面化合态〉ＳＯＰｂ＾＋和〉ＳＯＰｂＯＨ的浓度也随ｐＨ值的变化而变化     

高岭石和埃洛石-7Å对稀土元素吸附特征的实验研究

针对赣南风化淋积型稀土矿中稀土元素的分异现象,通过研究该稀土矿的主要矿物成分——高岭石和埃洛石-7的矿物特征及其在不同条件下的吸附特征,探讨了该类型稀土矿的成矿机制和稀土元素分异机理。高岭石和埃洛石-7吸附稀土元素的能力受体系p H值以及金属阳离子钾、钠的的影响,且埃洛石-7吸附稀土元素的能力高于高岭石。横向对比实验结果表明当体系中赋存有K+时,两种粘土矿物对稀土元素的吸附呈现出分化趋势,其中高岭石主要吸附中-重稀土元素,埃洛石-7反之,因此风化淋积型稀土矿风化过程中释放出的K+可能会使高岭石和埃洛石-7呈现出差异吸附特征,进而反过来影响稀土矿中稀土元素的配分。     

鄂尔多斯盆地北缘砂岩型铀矿板状矿体形成机制：来自含矿层不同分带砂岩中高岭石含量研究的约束

鄂尔多斯盆地北缘是中国北方最重要的砂岩型铀矿分布区之一。与层间氧化带砂岩型铀矿的卷状矿体不同,研究区矿体以板状、似层状为特征。国内中- 东部盆地砂岩型铀矿矿带砂岩中高岭石含量相对偏高指示含矿层至少经历一期与成矿密切相关的偏酸性流体,这与国外学者在研究板状铀矿体的过程中关注含矿层上覆泥岩压实作用下排出富含有机酸的酸性流体具有相似的特点。因此,本文为探讨酸性流体活动与板状矿体形成的内在关系,选择纳岭沟铀矿床为例,通过采取含矿层不同地球化学分带砂岩样品,应用扫描电镜、X- 衍射、U元素含量等分析手段,发现矿带与还原带砂岩中高岭石含量相对偏高这一特殊现象;系统研究后认为上述现象与含矿层下伏延安组煤层埋藏演化过程中产生的大量有机酸性流体垂向渗入含矿层有关;结合含矿层埋藏演化史,将板状矿体的形成过程分为封闭体系- 有机酸性流体发育、开放体系- 大规模铀成矿、油气大规模逸散- 叠加改造保矿三个阶段,并认为板状矿体的形成是偏碱性含铀含氧大气降水与有机酸性流体长期稳定相互作用的结果,产于两种流体混合接触面上,其中含矿层砂岩厚度是控制矿体形态的关键因素。