层柱粘土材料制备与应用研究

简述了层柱粘土矿物材料研究与应用的现状和进展。利用粘土矿物蒙脱石作母体，通过大体积的铝、锆、硅等交联剂插层可制成层柱多孔材料，在酸催化、氧化还原催化中均有十分广阔的应用前景。研究表明，改进制备工艺后可提高层柱蒙脱石的热稳定性、比表面积和催化活性；通过酸或表面活性剂等预处理，再进行粘土的支撑，可以调节和控制层柱粘土的结构与性能；采用有机改性和模板导向等技术，可获得孔径介于大微孔和中孔之间的新型层柱粘土矿物材料，并应用于大分子催化反应与吸附，为粘土矿物材料合成和应用开辟了新方向。     

膨润土深加工的研究进展

由于膨润土具优良的物化性能、丰富的资源、低廉的价格,使得国内外有关科技人员对其深加工的方法和技术进行了大量的研究。在膨润土的提纯、钙基膨润土的钠化和活性白土的制备、各种有机膨润土的制备、膨润土凝胶的制备、用膨润土制备白炭黑等各种膨润土深加工的方法和技术,以及目前国际上研究的热点:柱撑粘土材料的制备和有机-无机纳米复合材料的制备等方面都有一定的进展。柱撑粘土是一种具有很高催化裂化活性的类分子筛新型固体酸催化材料,也是一种优良的新型环保材料。有机-无机纳米复合材料（纳米粘土）既具有粘土矿物的优良强度和尺寸稳定性,又具有聚合物断裂性能、可加工性和介电性能。膨润土的深加工技术开辟了非金属矿综合利用的新途径。     

柱撑粘土矿物材料的晶体结构和晶体化学特征

以铝基柱撑粘土矿物和钛基柱撑粘土矿物为例，讨论了柱撑粘土矿物材料的晶体结构和晶体化学特点，Al多核笼状阳离子基团的结构形式为1：12Keggin型离子，Ti多核笼状阳离子基团的结构形式为2：19Dawson型离子，两类笼状阳离子的直径均在1nm左右，前者的高度约为0．9nm，后者的高度约为1．4nm，经与粘土矿物层间阳离子交换后，择位固定在粘土矿物层间，由于多核笼状阳离子与粘土矿物硅氧四面体之间形成了较强的化学键，其具有不可交换性，铝基柱撑粘土和钛基柱撑粘土的层间孔道分别为1．2nm*1.2nm*1.2nm，和0.52nm*0.52nm*1.60nm。柱粘土矿物材料有很好的化学稳定性和耐热性，且又有一定的层间化学活性，可用于催化剂载体，由于它又具有选择性吸附能力，有望制造成新一代环保材料。     

柱化剂研究进展

柱化剂是层柱粘土的重要组成部分，也是层柱化研究中的主要内容。层柱多孔材料孔结构和性能的可调控性正来自于该领域最活跃的研究对象--柱化剂。本对柱化剂的研究进展作了较全面的介绍，并将各种柱化剂分为有机、无机和有机/无机三大类七小类。     

SO4^2-改性铁铝复合层柱粘土的制备及其催化性能研究

由共聚法制得的铁铝复合交联剂交换钠基蒙脱石层间的水合钠离子,再经SO42-改性处理制备了铁铝复合层柱粘土固体超强酸催化剂.利用xRD、FT-IR和BET法对催化剂的结构进行了表征.以乙酸正丁酯的合成反应为探针反应对催化剂的活性进行了测试.通过正交实验确定了铁铝复合交联粘土SO42-改性最佳工艺条件.研究了催化剂对探针反应的选择性及重复使用情况.结果表明:在由实验确定的最佳改性工艺条件下,乙酸的转化率达92.2%,反应中无副产物产生,催化剂具有较好的重复使用性能.     

交联累托石结构特征和层柱状结构形成机理

聚合羟基铝阳离子能与层状结构粘土作用,形成具有层柱状结构的分子筛,很可能成为一种新型的石油催化剂材料,已经受到国内外研究者的普遍重视。Mortland 等(1976)制备了1.4—重氮二环(2.2.2)辛烷蒙脱石,     

我国粘土催化剂开发研究及机理探讨

试验及生产实践证明：苏州高岭土FCC催化剂已成为我国炼油、石化工业的主体催化剂;贵州埃洛石较苏州土（高岭石+准埃洛石）有更优的催化特性;伊／蒙间层粘土为加工“大笼”分子筛的可选材料;酸改性后的海泡石可用于芳烃岐化反应的催化;易失水的蒙脱石,不能满足催化剂对热稳定性的要求。这一切特性及差异均源于粘土类矿物学的各自特点：层（链）状硅酸盐结构特点;微孔发育度及再造可能性;电吸附中心性质;失水后断键活性强弱;层间距大小;有否类云母晶层形成高热稳定性支撑;矿物均一性;矿物内部孔径的单一性等。炼油、石化、化工及环保工业的新产品新工艺,主要源于新型催化材料的寻找和研制,在矿物学及应用技术延伸到化学和化工领域的这一交叉点,有识之士将大有可为。     

粘土矿物在催化裂化催化剂中的应用

粘土矿物在催化裂化催化剂中的应用表现在三个方面：(1)在无定形硅铝凝胶引入之前,活性白土的使用代表着一个历史阶段;(2)层柱粘土的研究是目前国际上活跃的新型催化材料前沿课题之一,层柱蒙脱石的制备研究是当前最有吸引力的研究方向,铝多核羟基金属阳离子或有铝参与的多核羟基双金属阳离子柱化剂的研究制备是当前主要研究课题,并有从制备单一铝多核羟 基聚合金属阳离子柱化剂向制备铝和其它元素的多核羟基聚合金属阳离子柱化剂的方向发展的趋势;(3 )在寻求新催化剂载体中,伊/蒙间层等矿物的层柱化显得尤为重要,用高岭土作催化裂化催化剂载体,在目前和将来的一段时间内仍将发挥重要作用,高岭土的成因、矿物成分、杂质含量、结构羟基的热稳定性以及物理性质等对催化特性均有影响,并有可能从中寻找到无活性载体。应加强催化剂 载体的矿物学特征与催化特性间的相互关系研究。     

应用撑柱粘土矿物治理赤潮灾害的初步研究

最初,人们利用蒙皂石层间阳离子的可交换性,将水合羟基-聚合金属离子插入到层间 ,并进一步加热脱羟.脱羟基后在层间域形成柱状金属氧化物群,从而将蒙皂石层间撑开,这就是所谓的撑柱蒙皂石.它在保持粘土层状结构的同时,在主客体物质协同作用下,还获得一些新的物化性质或功能.现在关于撑柱的概念已有所扩展,凡是向粘土层间插入有机阳离子或无机-有机阳离子的都称之为撑柱.     

柱撑粘土复合材料的研究进展及其在环境污染物治理方面的应用

以具有片状或层状结构以及较为规整的大孔结构的粘土材料为母体,在其层间引入不同阳离子化合物为柱化剂而合成出性能各异的新型柱撑粘土 (pillared clay)复合材料及其应用是目前环境地球化学研究中备受瞩目的研究前沿之一.对柱撑粘土复合材料的制备进展及其在环境污染治理中的应用进展进行了系统的综述,详细探讨了各种合成影响因素如有机阳离子、无机阳离子以及两者联用柱化剂的选择、复合材料热处理过程、表面酸化预处理等手段对合成柱撑粘土复合材料的制备及性能的影响,同时还对柱撑粘土复合材料在水体和大气环境中毒害有机污染物治理方面的应用进行了比较详细的综述.     

柱撑粘土矿物的研究新进展——新矿物材料研究综述之一

柱撑粘土矿物作为一种大层间距的多酸型层柱微孔材料,是一种性能优异的催化剂和吸附剂,本文在较全面分析前人资料的基础上,结合笔者所做的工作,对柱撑粘土矿物的制备性能表征及其应用最新研究进展进行综述与展望。     

层柱粘土研究的现状与进展

层柱粘土作为一类新型材料，已成为国际上地学、化学和材料学研究的热门领域。本文仅就国内学者目前讨论不多或注意不够的蛭石、金云母、伊／蒙间层、合成粘土和酸改性粘土的层柱化，Ga/Al、Si/Al、REE／Al等3类层柱粘土，表面活性剂改性，层柱粘土的离子交换和吸附性能与应用等几个问题加以论述。     

广东南海蒙脱石铝柱撑前后高温热变化的差异

对广东南海蒙脱石铝柱撑进行加热发现其前后高温热变化有比较明显的差异：铝柱撑蒙脱石的结构可保持到700C，其001面特征峰仅由1．6898nm减小到1．5601nm；900C时蒙脱石特征峰消失，并有部分尖晶石和无定形相生成；1100C时生成莫来石、尖晶石和玻璃相，其显微结构为玻璃相覆盖的细晶结构。与之相应的原料蒙脱石700C煅烧后001面特征峰由1．5121nm减小为0．9704nm；900C煅烧后，蒙脱石层状结构破坏；1100C煅烧后，有明显的方石英的峰值出现，1200C热处理后，莫来石衍射峰出现。     

非离子表面活性剂修饰纳米钛柱撑粘土材料的合成与应用

本文采用非离子表面活性剂聚乙烯醇(PVA)对粘土进行改性修饰,并以钛酸丁酯和盐酸分别为前驱物和酸催化剂,采用溶胶-凝胶法制备了PVA修饰疏水型纳米钛柱撑粘土材料,对其进行了比表面积(BET)、热重分析(TGA)、X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征。实验结果表明,TiO2成功地插入了粘土层间,并以锐钛矿型的晶型存在,制备的柱撑粘土复合材料仍有较好的层状结构,其比表面积较原土有明显的增加,经过PVA修饰后柱撑粘土表面的疏水性得到了提高。以甲基橙的吸附和降解为模型反应,考察了柱撑粘土的吸附性能和光催化活性,实验结果发现PVA修饰疏水型纳米钛柱撑粘土材料对甲基橙表现出了良好的吸附能力和较好的光催化活性。     

改性层状粘土矿物固体酸酸强度及其催化性能研究

用盐酸对高岭石和蒙脱石进行酸活化改性,再对酸活化后的蒙脱石进行羟基铝柱撑改性,然后采用X射线衍射仪对改性前后的矿物结构进行表征,并在此基础上,采用Hammett指示剂法,以正丁胺-环己烷滴定在H0为+4. 8～-5. 6酸强度范围的固体表面酸上,测出各粘土在不同酸强度下的酸量,拟合得到其酸强度分布曲线,最后以异丙苯裂解转化为模型考察了各粘土固体酸的催化性能。实验结果表明,高岭石和蒙脱石经酸活化后虽然可以提高异丙苯转化率,但是催化稳定性却有所降低;蒙脱石经过羟基铝柱撑改性后不仅大幅度提高了异丙苯转化率,而且还提高了催化稳定性。