高岭石-聚丙烯酰胺插层原位合成Sialon粉体

以高岭石聚丙烯酰胺插层复合物为前驱体,采用原位碳热还原、氮化反应技术,在1400（合成了Sialon粉体。并运用XRD,FT-IR,TEM等技术对合成产物的组成、结构及形貌特征进行研究发现：以插层复合物为前驱体的合成反应,β＇-Sialon,O’-Sialon为主晶相,不舍方石英;而以高岭石-碳混合物为原料的合成产物中,相组成复杂,β＇-Sialon含量较低,并有氧化物。高岭石插层复合物原位碳热还原、氮化反应是合成β＇-Sialon的一种新颖而有效的方法．插层复合物有序的纳米级层状结构特征是提高碳热还原、氮化反应效率的主要原因。     

蒙脱石层间碳化法热还原氮化合成β-sialon

蒙脱石层间碳化法热还原氮化合成β┐ｓｉａｌｏｎ李伟东黄建国许承晃（华侨大学材料物理化学研究所，福建泉州３６２０１１）关键词碳热还原法蒙脱石氮化β－ｓｉａｌｏｎ烧结的β－ｓｉａｌｏｎ材料是性能优越的结构材料，自１９７９年Ｊ．Ｇ．Ｌｅｅ首次报道用碳热还原...     

β－Sialons粉料的合成实验

用高岭土为基本原料，加入活性碳及Ｆｅ（ＮＯ３）３·９Ｈ２Ｏ催化剂压制成混合物小圆饼，在氮气（Ｎ２）氛中经碳热还原氮化反应合成β－Ｓｉａｌｏｎｓ粉料。实验结果经Ｘ射线物相分析法测定反应生成物的物相组成及其相对含量，分析研究混合原样中碳与高岭土的比例、保温湿度和保温时间等实验因素对合成产物组分的影响。研究结果表明，实验参数原样中碳含量、保温温度和保温时间彼此关联，它们与产物中物相的关系十分复杂，直接影响着生成物中的物相及其相对含量的变化。本文仅就实验工艺参数对合成产物的影响进行初步探讨。     

高岭石泥岩夹矸的焙烧相变特征和深加工应用

通过热分析、X射线衍射分析对高岭石泥岩夹矸焙烧相变特征规律进行研究，阐述了深加工工艺方法，并重点研究了4A分子筛的合成工艺路线和在塑料中的应用性能。高岭石泥岩夹矸的脱羟温度大于600℃，说明其有序度高。高岭石在加热分解为偏高岭石的过程中衍射峰是逐步消失的。对高岭石泥岩深加工工艺包括超钦细和改性(包覆、接枝、乳液聚合)、化学处理等方法，焙烧工艺非常关键，先超细再焙烧，可大大降低了能耗。由高岭石泥岩合成4A分子筛，因其具多孔结构和特殊的晶体形态，可显著提高重质碳酸钙在塑料中的分散性，具有固体分散剂的特征，故可用于塑料中以提高期料产品件能。     

三峡库首煤系高岭石研究

研究了三峡库首宜昌地区煤系高岭岩的性质和高岭石在高温状态下的热物理性能及其在橡胶工业中的应用.通过化学成分分析证明了高岭岩中含有95%的高岭石,采用X射线衍射、透射电镜、差热分析方法对高岭石在不同温度(500～1 300°C)条件下煅烧过程中的变化进行了表征,在1 000°C以上的相变产物为莫来石和方英石,依据高岭石的高温煅烧机理,选择在900～980°C条件下直接煅烧高岭石,制备的超细高岭石微粉可用作氯化丁基橡胶的功能填料,能达到或超过美国同类产品的效果,同时也符合技术标准的要求.     

高岭土插层材料制备β-Sialon材料

以天然产物—高岭土原土和插层高岭土为原料,尝试在相对较低合成温度和对设备要求更简单的条件下制备β-Sialon粉体。试验结果表明,两种样品在1000℃±经碳热还原、氮化反应合成出了β-Sialon晶须,产物含有莫来石和方石英等杂质;以高岭土为原料合成出的β-Sialon粉体的Z值较低,且生成物中还含有氮化硅。在反应条件相同的情况下,以插层高岭土为原料合成β-Sialon的反应进行得较完全。     

我国北方两种高岭石的电子顺磁共振研究

笔者对我国北方两种不同类型的高岭石进行了化学分析、差热和热重分析、X射线衍射、红外吸收光谱及电子顺磁共振等研究。结果表明，在酸性还原条件下形成的高岭石中，铁主要以Fe2＋的形式置换结构中的Al3＋，同时也有部分铁以亚铁化合物形式存在；在氧化条件下形成的高岭石中，铁主要以Fe3＋形式存在于晶体结构和杂质铁氧化合物中，也有部分以Fe2＋置换Al3＋形式存在。     

红壤中矿物表面对腐殖质吸附萘的影响

矿物表面可改变土壤腐殖质对疏水性有机污染物的结合能力。采用红壤和高岭石分别与胡敏酸结合制备得到的两种复合体对萘的吸附等温线非线性显著,其n=0.76或0.74,并且有机碳归一化吸附分配系数的实验值Koacds是采用Kow计算得出的理论值Koc的5倍以上,表明红壤、高岭石均对腐殖质吸附萘有强化作用,且红壤较之高岭石对腐殖质吸附萘的影响稍强些。主要原因是,红壤中除了高岭石外,还有与腐殖质结合力很强的铁氧化物,而且很可能是吸附态腐殖质组成结构形态发生了有利于对萘吸附的改变。     

腐殖酸在铝土矿形成中的作用的实验研究

本实验以可能是黔中铝土矿的成矿母岩的两种伊利石粘土岩为主要试样，并选择了与成矿过程有关的高岭石粘土岩和铝铁岩为实验对象，实验研究了碳酸水体系腐殖酸存在的不同条件下，上述岩样中铝、硅、铁的溶解作用；阐明了在碳酸水体系中，腐殖在成矿母岩和风化母岩脱硅、脱铁和富集铝过程中的重要作用；初步分析了腐殖酸在铝质迁移中的护胶作用；指出了腐殖酸在铝土矿形成中的重要意义。     

高岭石与碱性驱替剂间作用的实验研究

用Ｔｅｆｌｏｎ惰性反应器在２５℃、５０℃、和７５℃的条件下，以１ｇ／２０ｍｌ的固／液比，研究了高岭石与各三个浓度的两种碱性驱替剂间（Ｎａ２ＣＯ３和ＮａＯＨ）的作用，反应时间为０～６００ｈ，对反应后液相中的硅、铝元素浓度参数和固相物质分别进行了分光光度法和Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）检测，弄清了实验研究参数与液相参数和高岭石相变的关系，得出了高岭石在ＮａＯＨ溶液中存在非一致性的溶蚀趋势。高岭石在碱液中会发生溶蚀，进而可生成方钠石。此研究增加了对碱驱的认识，对提高原油采收率是一项有意义的研究工作。     

基于等转化法及多元非线性拟合的高岭石非等温脱羟基动力学分析

采用Netzsch STA409PC同步热分析仪研究了苏州高岭石(KW125)在30℃~1 200℃间的热分解过程。采用"Netzsch Thermokinetics software"软件对其脱羟基机理进行了非等温动力学研究。基于等转化法评价了反应活化能及反应进程的依存关系。基于多元非线性拟合确定了最可能反应机理及动力学参数。研究结果表明:苏州高岭石在30℃~1200℃温度范围的热分解为脱羟基与相转变等两个阶段。其脱羟基(30℃~800℃)过程中活化能呈现三个变化:197.68 kJ/mol±12.95 kJ/mol→181.04kJ/mol±18.98kJ/mol→269.7kJ/mol±14.64kJ/mol。脱羟基反应遵循三步连续反应模型t:f,f;(D3-Fn-Fn),一个三维扩散(D3)反应,然后是两个n序列(Fn)反应。第一步,f(α)=3(1-α)^2/3/(2(1-(1-α)^1/3),E1=185.27 kJ/mol,logA=10.83s^-1;第二步,f(α)=(1-α)^n,n=1.75,E2=187.81 kJ/mol,logA=10.32s^-1;第三步,f(α)=(1-α)^n,n=4.4,E3=262.70 kJ/mol,logA=13.26s^-1。     

Rock transformations in spherically converging shock waves: Newly obtained experimental results

The paper presents a concise review of results obtained by studying shock metamorphism of polymineralic rocks with the application of spherical hermetically sealed recovery devices. Such experiments are proved to be able to reproduce principally important features of transformations detected in rocks from natural meteoritic craters (astroblemes). The experimental samples show subspherical concentric zones with different rock transformations, which are generally analogous to zones in natural astroblemes (listed in order from the centers of the spherical samples to their margins): fracturing, diaplectic transformations, selective and then complete melting, and finally, evaporation. However, the laboratory scale of the experiments and the absence of younger overprinted processes, which can obliterate impact transformations of rocks in nature, enable the researcher to reveal distinctive compositional, textural, and phase features of transformations induced in the rocks at increasing isentropic shock wave-induced loading. Data on the mobility of major elements in the course of impact metamorphism show that the type and certain features of the crystal structures of minerals are of paramount importance for the amorphization of the minerals or their shock wave-induced thermal decomposition. The crystal chemical control of mineral transformations was proved to be exerted at a number of levels. High-pressure phases identified in experiments with shock wave loading were determined to crystallize from melt or via a phase transition associated with the migration of elements.     

Early maturation processes in coal. Part 2: Reactive dynamics simulations using the ReaxFF reactive force field on Morwell Brown coal structures

This paper reports reactive dynamics (RD) simulations of a macro-model of Morwell Brown coal using the ReaxFF reactive force field. We find that these reactive MD simulations successfully reproduce thermal decomposition processes of defunctionalization, depolymerization and rearrangement of the residual structure observed in various experimental studies. For example, our simulations indicate that the decarboxylation and dehydroxylation of the lignin side chain of the Morwell model involves the formation of double bonds conjugated with the aromatic rings. The process of defunctionalization of the methoxy functions involving the formation of phenolic structures in the residue has been confirmed. We also observe that gaseous hydrocarbons are generated by cleavage of C–C bonds of the lignin side chain.The success in using ReaxFF RD to describe the molecular processes underlying the kinetics in pyrolysis of this model of coal plus the success of a similar previous study on the algaenan of Botryococcus braunii race L biopolymer model of kerogens suggests that such computation can be useful in providing molecular based kinetic models for other pyrolysis processes underlying the organic transformations in sedimentary materials.     

东胜煤系砂岩型高岭土的富集机理

通过对东胜含煤地层成煤期沉积环境、古介质等的分析,并用有机吸附实验对高岭石与有机质的吸附关系进行了实验,探讨了东胜砂岩型高岭土的富集机理。结果表明,高岭石在河流环境中的富集成矿与水介质中大量有机质的存在有关,植物分解产生的腐殖质具有很强的吸附性,在pH值>5.5和适量的多价阳离子存在的条件下,介质水中的腐殖质可通过多价阳离子与高岭石和石英相互牢固吸附,形成高岭石-有机质-石英复合体,从而使高岭石能够与石英一起搬运、沉积;某些具有一定疏水性的有机质与矿物的吸附,改变了矿物颗粒表面的亲水性,促进了高岭石的沉积富集。      

广西靖西县新圩铝土矿Ⅶ号矿体矿石热分析

广西靖西新圩堆积型铝土矿为我国典型的一水铝型铝土矿。以新圩堆积型铝土矿的典型样品为研究对象,通过X衍射分析确定其矿物组成,进一步借助差热(DTA)与热重(TG/DTG)分析,探索铝土矿石加热过程。X衍射分析显示5个铝土矿样品矿物组成主要为硬水铝石、赤铁矿、绿泥石、三水铝石、锐钛矿、金红石、针铁矿以及少量的高岭石。差热(DTA)分析显示铝土矿样品有2个明显的吸热峰,分别为三水铝石和硬水铝石吸热峰;热重(TG/DTG)曲线显示样品分解分为4个阶段,分别为吸附水失去阶段和三水铝石、针铁矿、硬水铝石脱羟基作用阶段。利用热重(TG/DTG)数据分别计算了硬水铝石、三水铝石、针铁矿矿物相对百分含量,与国内外同类型铝土矿矿石热分析特征对比显示具有大体一致的热分析特征。     

太行山脉武安白云石热分解机理

对太行山白云石热分解机理进行研究,发现其分解过程分为三个阶段、两步反应。第一步反应开始是界面收缩控速机理,后变为扩散控速机理,ＣＯ＾２－３的扩散为控速步骤。第一步分解产物ＭｇＯ是直接生成的,而不是ＣａＯ再碳化的产物,第二步反应是被ＭｇＯ包围着的ＣａＣＯ３的分解反应,ＣＯ２的扩散是控速步骤。     

叙永式埃洛石矿中矿物演化的研究

川、黔、滇交界处的埃洛石矿俗称“叙永石”,产于上二叠乐平统龙潭页岩和下二叠阳新统茅口灰岩的卡斯特侵蚀面间。成矿母岩为上二叠乐平统含黄铁矿的高岭石粘土岩。母岩在风化淋滤期间经历以下变化:(1)黄铁矿氧化成针铁矿;(2)高岭石从有序向无序转化,最终转变成埃洛石;(3)锐钛矿作为稳定相残留富集于剖面上部。形成的矿物组合以10埃洛石为主,包括伊利石、伊利石/蒙脱石混层矿物、三水铝石、三羟铝石、石膏、水铝英石和石英。     

华北盆地新生代裂陷机制与过程的数值模拟

采用McKenzie的纯剪切动力学模型对似环状的“大华北盆地”的形成机制与过程进行初步的数值模拟。模拟结果表明：(1)“大华北盆地”新生代以来经历了两次伸展减薄--热事件．而不是原来所认为的一次事件的两个阶段;(2)第二次伸展减薄--热事件(即新近纪一第四纪)的沉降幅度要小于第一次伸展减薄--热事件(即古近纪)的沉降幅度;(3)“大华北盆地”古近纪的第一次伸展减薄一热事件可能已经进入后裂谷相,并且是处于后裂谷相的初期;(4)现今盆地的演化可能处于第二次伸展减薄--热事件的同裂谷相的晚期。这一研究对认识华北地区新生代的盆地演化及动力学背景有重要的意义。     

煤系高岭土制取高纯氧化铝——萃取除铁

煤系高岭土焙烧活化后与硫酸铵反应,水浸取得到硫酸铝铵溶液,再采用磷酸二异辛基酯(P204)-N,N-甲基庚乙酰胺(N503)混合萃取剂除铁;与碳酸氢铵共沉淀制取碳酸铝铵(AACH)结晶后热解煅烧,制得高纯超细氧化铝.讨论了用N503-P204混合萃取剂进行三级逆流萃取时,水相pH值和萃取时间等操作条件对萃铁效果的影响;用TG-DTA研究了前驱物的热解特性,用XRD、TEM表征了AACH及其煅烧产物的物相及粒径;用ICP测定了煅烧产物的纯度.分析结果表明,铁的萃取率达到99.2%,AACH的纯度满足制取高纯超细Al2O3的要求.产品为粒径小于70 nm、纯度大于99.95%的Al2O3.