高膨胀性钠基膨润土的制备

利用钠盐对钙基膨润土进行人工钠化,在活化剂的催化作用下,使钠改性膨润土具有较高的膨胀性能,当尿素添加量达15%时,改性膨润土的膨胀指数、膨胀倍和胶质价可分别达到26 ml/2g,91 ml/g和420 ml/15g,此时效果最佳。     

两种高庙子钠基膨润土膨胀特性比较研究

对两种高庙子钠基膨润土（简称GMZ001和GMZ07）在不同初始干密度下进行膨胀力试验、常压力下的膨胀变形试验以及压缩试验。试验结果表明,GMZ001的膨胀能力要比GMZ07的大,并且GMZ001比GMZ07更难压实。对饱和后两种膨润土进行压汞试验和扫描电子显微镜测试后发现,在相同孔隙比下,GMZ07集聚体间孔隙较多,并且GMZ001集聚体的水化程度大于GMZ07。结合土工和微观试验的结果,认为导致两者力学性能差异的主要原因是由于颗粒粒径大小的差异以及蒙脱石含量的不同。最后利用蒙脱石孔隙比的概念对两种膨润土的浸水膨胀试验结果进行归一化,并对膨润土的膨胀特性进行了预测。     

刘房子钠基膨润土矿石质量研究及应用

刘房子钠基膨润土矿床是我国膨润土矿石质量优异的矿区,经过三年的详查与勘探,探明钠基膨润土矿石2 300万t,钠蒙脱石含量高可达98%,平均含量达63.74%。本文通过X射线衍射、红外吸收光谱分析、矿物的粒度分析,并结合电子扫描对矿石质量进行了研究,应用热分析方法,确定刘房子钠基膨润土矿石具有的优良特征。     

γ辐照老化对高庙子天然钠基膨润土力学强度和变形特性影响研究

为探究高放核废物深地质处置缓冲材料的长期稳定性,以内蒙古高庙子(GMZ)天然钠基膨润土为研究对象,揭示了γ辐照老化作用对高压实天然钠基膨润土样品力学强度和变形特性的影响。采用钴源在室温下对该膨润土进行不同累积剂量的辐照作用,分析了辐照前、后膨润土的矿物成分变化,并开展了三轴剪切以及膨胀变形试验。结果表明:γ辐照老化作用引起膨润土部分矿物成分的变化,蒙脱石微观结构稳定性降低并转化为更稳定的硅酸盐和硅铝酸盐矿物;膨润土经过辐照作用后剪切强度有所增长且随辐照剂量增大,矿物成分发生了变化,同等围压下膨润土的剪切峰值强度逐渐提高;随着围压的增大,强度增长的幅度逐渐变缓,辐照剂量对强度的影响减弱,表明围压对膨润土强度的增长有一定的抑制作用;由于辐照后蒙脱石的含量减少,膨润土的膨胀变形性能相应减弱,即膨胀力、自由膨胀应变、有荷膨胀应变等指标降低。     

有机膨润土的制备及测试

以吉林省九台天然钙基膨润土和改性的钠基膨润土为原料 ,用丙烯酰胺和溴代十六烷基三甲基胺进行有机覆盖 ,对制得的有机膨润土进行了X射线衍射 (XRD)分析 ,并结合差热热重 (DTA—TG)分析。结果表明 ,该方法不仅可以制备有机长链季铵盐有机膨润土和小分子有机膨润土 ;而且作为直接原料的天然钙基膨润土也可以制得较好的有机膨润土。     

大气条件下高庙子钠基膨润土化学缓冲特性研究

深地质处置目前被国际上公认为是处置高放废物的最有效可行的方法。我国采用多重工程屏障系统和适宜的地质体共同作用来确保与生物圈的安全隔离。缓冲材料是高放废物重要的工程屏障材料之一,我国选用高庙子钠基膨润土作为缓冲材料的基础材料。膨润土作为缓冲材料的一个重要性能表现为缓冲孔隙水的化学变化。介绍了GMZ-1钠基膨润土大气条件下与蒸馏水的反应试验,并对试验结果进行了讨论。批式试验反应溶液中钠离子来源于钠基膨润土层间阳离子和矿物溶解,镁离子来源于钠基膨润土层间阳离子,钾离子和钙离子来源于矿物溶解,相关研究认识对于高放废物处置库近场核素迁移研究和评价工程屏障的长期稳定性具有重要意义。     

γ辐照对改性钠基膨润土影响的初步研究

为了确认γ辐照对改性钠基膨润土的影响,拓展高放地质处置缓冲材料性能评价范围,以内蒙古高庙子改性钠基膨润土为研究对象,利用红外光谱分析仪、同步热分析仪和X射线衍射仪分析了不同γ辐照剂量(1000、2000、3000、4000和5000 k Gy)对改性钠基膨润土性能和微观结构的影响。结果表明:在5000 k Gy大剂量γ辐照后,高庙子改性钠基膨润土中某些官能团发生了少量的化学转变,耐热性能有所提高,但对钠基膨润土中的层间水和吸附水影响不大;另外其微观结构变化不明显,只是晶胞尺寸有所减小;总体而言,高庙子钠基膨润土在大剂量γ辐照环境中稳定性是良好的。     

γ辐照对高庙子钠基膨润土矿物成分和微观结构的影响

为了解γ辐照对高庙子天然钠基膨润土中矿物组分和微观结构的影响,拓展高放地质处置缓冲材料性能评价范围,以内蒙古高庙子天然钠基膨润土和北山地下水为研究对象,利用红外光谱仪、X射线衍射仪和穆斯堡尔谱仪分析了不同γ辐照剂量(500、1000、1500、2000、2500和3000kGy)照射后的高庙子天然钠基膨润土中基团、矿物组分以及Fe的赋存状态和含量变化,并对其中Si元素在北山地下水中的溶解性进行测试。结果表明,随着累积辐照剂量的增加,膨润土中Fe(Ⅱ)含量明显增大,Fe(Ⅲ)含量显著减小;可溶性偏硅酸根随累积辐照剂量的增加而增加;辐射后膨润土的相关基团数量有所变化,蒙脱石含量增加,石英和钠长石含量下降,但没有发生种类变化。总体而言,γ辐照引起了高庙子天然钠基膨润土某些参数的显著变化,具体变化有待深入研究。     

用发射光谱研究钠基,钠钙基蒙脱石与亚甲基蓝体系的反应

以浙江平山，辽宁热水汤钠基蒙脱石为样品，以发射光谱法实现研究了钠基蒙石－亚甲基蓝体系的以应。表明反应与时间，介质酸碱性等条件相关。在Ｍｏｎｔ－ＭＢ体系中ＭＢ主要以及高聚体形态存在。     

氧化铬柱支撑蒙脱石的制备研究

以浙江和新疆的膨润土为原料合成了氧化铝柱支撑蒙脱石,成柱溶液以Na2CO3为碱水解铝盐溶液制得。因为制备含有大聚羟基铬阳离子的成柱溶液是获得具有大的基面间距的柱支撑粘土的关键,我们详细研究了CO32-／Cr3＋值、水解温度和水解时间对所得柱支撑蒙脱石性质的影响。聚羟基铬阳离子通过阳离子交换引入蒙脱石,所得产物用X射线衍射分析和BET氮比表面等方法研究。所得氧化铝柱支撑蒙脱石（简称Cr－mont）的基面间距为2．55nm,BET氮比表面积为190～230m2／g。     

蒙脱石中铁的赋存状态的研究

通过对徐闻、三水、高州等地五个样品的Ｘ射线衍射分析，化学全分析，分析它们为含铁量不同的蒙脱石，层间可交换阳离子主要为Ｃａ＾２＋。几个样品穆斯堡尔谱表明铁主要以Ｆｅ＾３＋的形式存在，含铁量较高的样品ＸＧＡ、ＸＳＡ、ＳＳ的谱可以拟合出Ｆｅ＾３＋的二对四级双峰，表明铁在蒙脱石中占据两种不等同的八面体位置。     

TDTMA+-柱撑蒙脱石吸附硝基苯的实验研究

以阳离子表面活性剂(十四烷基三甲基溴化铵,TDTMBA)为柱撑剂,在不同浓度条件下(0.2 CEC～2.5 CEC)制备了一系列柱撑蒙脱石,并通过XRD对有机蒙脱石进行表征,研究季铵盐离子在层间的排列结构.同时针对TDTMA -柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附进行研究.实验结果表明,吸附去除率受硝基苯的初始浓度、反应时间等因素的影响,而与pH值没有太大的关系.经过柱撑改性后,粘土对硝基苯的吸附能力较原土有了明显的提高.随着层间柱撑浓度的增大,柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附量也增大.另外钙基蒙脱石和平卧双层,倾斜单层以及倾斜双层的结构的TDTMA -柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附等温线符Freundlich和Langmuir等温方程,假三层结构的TDTMA -柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附等温线符合Linear等温方程,这表明前者是以表面吸附为主,后者是以分配作用为主.     

不同链长烷基季铵离子在蒙脱石层间域内排列方式的对比

选用含不同烷基长链的三种季铵盐——十二烷基三甲基溴化铵(DDTMAB)、十四烷基三甲基溴化铵(TDTMAB)、十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)，对河北钠交换蒙脱石进行了有机柱撑实验，以X射线衍射分析方法对实验产物进行了对比研究。结果表明，由于烷基链中所含的碳原子数目不同，三种长链季铵离子对蒙脱石的柱撑效果不同，DDTMA^ 在蒙脱石层间域内可形成平卧单层、平卧双层和假三层三种不同排列方式；TDTMA^ 与DDTMA^ 在低浓度条件下形成的前两种排列方式相同，而第三种则不同，为倾斜单层排列；HDTMA^ 有机柱撑产物中除了具有前两者的排列方式外，还具有倾斜双层排列方式。不同排列方式的复合产物可以多相共存。此外，随着柱撑剂浓度的增加，三种长链烷基季铵离子在蒙脱石层间域内的排列方式及其演化是不同的。     

含铝多孔粘土材料的合成与研究

本文利用XRD、TEM等方法初步研究2：1型蒙脱石矿物及1：1规则间层的累脱石矿物与聚合羟基铝交联剂的层间交联作用，比较了不同制备条件下对形成含铝多孔粘土材料孔结构性质的影响。结果表明，适当增加Al／土值，采用PVA表面活性剂对粘土进行修饰改性有利于形成具有大孔结构的材料。     

蒙脱石对黄曲霉毒素B1的吸附作用

试验研究了蒙脱石对黄曲霉毒素B1的等温吸附，以及赖氨酸、酸碱度、温度、离体肠管吸收和透析袋透析对其吸附的影响。结果表明：蒙脱石在pH2．0和pH8．0时对黄曲霉毒索B1的最大吸附量分别为613．5和628．9μg/g；赖氨酸含量为2～4mg／mL时对吸附无影响；酸碱度在pH2．0至pH8．0及温度在20℃至60℃时对吸附无明显影响；蒙脱石可减少离体肠管对黄曲霉毒素B1的吸收率及黄曲霉毒素B1通过透析袋的透析率。鸡小肠对黄曲霉毒素B1存在主动吸收过程。在吸附反应的初始阶段，蒙脱石对黄曲霉毒素B1的吸附符合一级吸附动力学方程，黄曲霉毒素B1半衰期为6．3～7．3min；20min后达到吸附平衡。     

载铜蒙脱石吸附亚甲基蓝的试验研究

采用离子交换法制得载铜蒙脱石,研究蒙脱石和载铜蒙脱石对亚甲基蓝（MB）的吸附性能,结果表明载铜蒙脱石的吸附能力低于蒙脱石。温度、介质pH值和离子强度对吸附剂的吸附性能有不同程度的影响;蒙脱石和载铜蒙脱石吸附MB等温线较好地符合BET和Langmuir等温方程,其吸附过程均为热力学自发过程。     

钙基蒙脱石对抗肿瘤新药卡莫氟的吸附及其缓释性能研究

采用恒温振荡法和透析法进行蒙脱石对抗肿瘤新药卡莫氟(简称HCFU)的吸附和体外释放研究,并采用两种体外释放模型对HCFU在3种不同pH值释放液中的释放实验数据进行拟合,考察两种不同性质蒙脱石对HCFU的吸附性能对比,探讨其吸附和释放行为,以及蒙脱石作为HCFU缓释载体的可行性。结果表明:蒙脱石对HCFU的吸附能力与其晶体结构性质及其纯度密切相关,阳离子交换容量较大、蒙脱石含量较高的MMT-2对HCFU的吸附率、载药量均大于MMT-1,其相应的吸附率和载药量分别达到17.60%和2.28%;蒙脱石对HCFU具有较好的缓释作用,是一种性能优异的药物缓释载体,其释放能力受释放溶液的pH值影响显著,在pH1.2的释放介质中HCFU的释放浓度和累积释放量最大,其次为pH7.4,pH5.0的最小;一级动力学模型能较好地拟合和描述HCFU/MMT复合物在pH7.4和pH1.2释放溶液中的体外释放度随时间的变化,而在pH5.0的释放溶液中,HCFU的释放过程更符合Korsmeyer-Peppas模型。拟合结果表明HCFU从HCFU/MMT复合物中释放的过程随着释放介质的pH值不同而改变,是物理扩散、离子交换作用和药物溶解等多种形式同时存在的释放行为。     

用于高放射性废物深地质处置的粘土材料研究

按照高放射性废物深地质处置库中缓冲材料的作用及要求，针对8个主要核国家采用的9种蒙脱石类粘土的样品来源、矿物成分、主要物理化学特征和热—水—力学性能进行分析比较发现：中国内蒙古高庙子膨润土蒙脱石含量较高，阳离子交换容量和比表面积较大，高庙子钙膨润土具有很好的不渗透性、高膨胀性和良好的导热性能。因此高庙子膨润土可作为中国高放射性废物深地质处置库缓冲材料的基料。     

蒙脱石热处理产物的扫描电镜研究

本文对广东和平蒙脱石及其热处理产物进行了化学分析,差热和热重分析,Ｘ射线粉末衍射分析,红外吸收谱分析,扫描电镜等研究,结果表明,在热处理过程中蒙脱石的结构发生很大的变化。蒙脱石经１０００℃热处理后,大部分颗粒都熔融现象,经１２００℃热处理后,重结晶现象明显,经１３５０℃热处理后,生成三人变产物,衬度较大的（高突起）是方英石相,衬度中等（低突起）的是在来石相,衬度最小（凹陷）的是堇青石相。