不同类型烷基铵在蒙脱石中的吸附动力学特性

蒙脱石/烷基铵改性产物是一种重要的高附加值矿物材料,蒙脱石对烷基铵的吸附特性决定所制备的改性产物在各类溶剂体系中的凝胶性能和应用特性。本文以两种层电荷不同的膨润土为原料,在提纯、钠化的基础上,系统研究了80℃恒温条件下十八烷基三甲基铵(OTAC)、十六烷基三甲基铵(CTAC)及十四烷基三甲基铵(TTAC)在两种蒙脱石上的吸附动力学特性。研究结果表明:80℃的恒温条件下,烷基铵插层剂的浓度对等温吸附进程影响显著。当三种烷基铵用量较低(1.0CEC)时,在5min左右就可以达到饱和吸附;当烷基铵用量较高(2.0CEC)时,在30min~60min可以达到饱和吸附;两种蒙脱石对三种烷基铵吸附动力学数据均符合准二级反应动力学方程,相应三种烷基铵在两种蒙脱石中平衡吸附量的实验值和计算值qe基本相等;交换液中烷基铵浓度高低对吸附反应的速率常数影响显著,烷基铵在低用量(1.0CEC)下在蒙脱石中的吸附反应速率常数明显高于其在较高用量(2.0CEC)下的吸附反应常数;烷基铵在高层电荷Na-HLCM中的吸附反应速率常数总体上较低层电荷Na-HLCM的略高。     

C10TAB,C14TAB,C18TAB柱撑蒙脱石层间域有机柱排布研究

用十烷基三甲基溴化铵（C10TAB）、十四烷基三甲基溴化铵（C14TAB）和十八烷基三甲基溴化铵（C18TAB）制备有机柱撑蒙脱石,并对产物进行X射线衍射表征。研究结果表明：柱化剂的浓度和烷基季铵离子的性质能影响烷基季铵离子在蒙脱石层间的排布模式。在柱化剂浓度较低时易形成平卧排列,柱化剂达到一定浓度时石蜡型结构方能形成,且直链烷基越长,烷基季铵离子在蒙脱石层问越易形成石蜡型倾斜排列。在平卧结构向石蜡型结构转化过程中可出现多种排列共存。     

基于近红外光谱技术的烃类与粘土矿物识别及其地质意义

沉积岩中自生粘土矿物受成岩过程中物化条件控制,是成岩系统物化条件的指示。近红外反射光谱技术对粘土矿物反应灵敏,在金属矿产勘探中已经得到了日益广泛的应用。首次对油气勘探地质井的试验工作,验证了近红外光谱数据不仅可以第一时间从岩石样品中直接提取微量烃信息,还能解译详细的粘土矿物组合及其变化,从而获取对油气勘探有价值的成岩温度和热成熟度信息。对鄂尔多斯富县地区试验样品的数据分析表明,生油和储油层中的粘土矿物组合(包括铵伊利石、绿泥石、高岭石)变化直接反映了成岩和构造演化物化条件的变化,对于全面理解盆地的环境条件并且判断油气生成的有利区位具有实际应用意义。     

铵伊利石矿物热稳定性研究

通过室内对含铵伊利石粘土岩样品加热处理,利用DTA、XRD、FTIR、氮元素分析等方法研究了铵伊利石的热稳定性,发现铵伊利石矿物中的氮含量随温度的升高而逐渐降低.铵伊利石矿物晶格结构在500℃之前,具有稳定性,层间的N表现为缓慢释放的特征.在500～600℃温度区间,层间N的释放速率加剧.600℃开始向半晶质化方向发展,700 ℃以上晶格结构破坏,层间NH4+消失.加热到700～800℃高温相中,仍残留有0.3%～0.5%的氮,这表明矿物中的N在高温下通过与Si、Al和O原子化学结合,仍具有比较高的相对稳定性.本研究对于认识地球系统幔源物质演化、运移、分异、脱气作用和氮循环等具有重要理论意义.     

多链烷基铵链长和负载量对有机蒙脱石层间结构的影响:分子动力学模拟

有机蒙脱石是用表面活性剂与天然蒙脱石得到的复合产物,具有较强的表面疏水性,其对各类有机分子具有良好的相容性,在复合材料及环境保护与修复处理等方面具有广泛的应用。深入     

复方化学消毒剂中苯扎氯铵的高效液相色谱测定

建立了一种测定复方化学消毒剂中苯扎氯铵成分十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵和十六烷基二甲基苄基氯化铵的反相离子对高效液相色谱法。色谱柱为Platisil ODS(5μm,250 mm×4.6mm),流动相为甲醇-0.2 mol/L己烷磺酸钠(含1%三乙胺,V/V,用高氯酸调节至pH=6.0,体积比85∶15),紫外220 nm检测。用己烷磺酸钠作为离子对试剂,增强了苯扎氯铵成分的保留,三乙胺作为扫尾剂,通过抑制固定相表面残存的硅羟基对苯扎氯铵成分的吸附,减少了色谱峰拖尾。3种苯扎氯铵成分分离良好,标准曲线的线性范围分别为0.002～5 mg/mL、0.005～10 mg/mL和0.005～10 mg/mL,检测限分别为0.0005 mg/mL、0.001mg/mL和0.001 mg/mL。方法具有良好的准确度和精密度,在测定低浓度样品时优势明显。实际用于测定苯扎氯铵消毒液和医用消毒纸巾中3种苯扎氯铵成分的含量,回收率为99.3%～104.1%,日内和日间测定相对标准偏差(RSD)均小于2.0%。     

含煤地层中铵伊利石矿物特征及成因

NH4+和K+具有相同的离子半径(K+半径为0.133nm,NH4+半径为0.148nm),导致NH4+可以替代K+参与成岩作用形成含铵硅酸盐矿物,常见的含铵矿物有:水铵长石,含铵黑云母、铵伊利石等(Higashi S,1982;Juster T C,1987)。铵伊利石常见于有机质丰富的沉积地层     

铵在中砂上的3种吸附形态研究

通过动力学和等温吸附实验,研究了不同初始氨氮浓度下水溶铵、交换铵和固定铵在中砂上的吸附规律。结果表明,吸附平衡时各种形态铵含量随初始氨氮浓度增加而增大。3种形态铵吸附行为符合准二级动力学方程。吸附速率常数K大小顺序为：固定铵〉交换铵〉水溶铵,初始速率：固定铵〈交换铵〈水溶铵。随着初始氨氮浓度的增加,水溶铵占总铵的比重由40%上升到65%,其吸附的主要限制步骤为颗粒间扩散。交换铵对总铵的贡献率维持在25%左右,吸附饱和后有所降低,初始氨氮浓度为交换铵吸附的主要限制步骤。固定铵达到饱和时,吸附量只有26.18 mg/kg,对总铵的贡献率由33%下降到9%。     

某垃圾填埋场包气带砂土对NH4+-N的吸附研究

对某垃圾填埋场包气带砂土吸附氨氮的机理进行了研究,通过吸附等温实验主要探讨了其吸附过程、不同粒级土的吸附贡献和吸附氨氮的3种形态。结果表明:样品土对氨氮的等温吸附线符合Langmuir模式,原土的计算最大吸附量为435 mg/kg;中砂、细砂和实验原土的吸附能力大小顺序为:原土>细砂>中砂;在样品土中,粉质粘土随着初始铵溶液浓度的升高吸附绝对量和吸附贡献率都在上升,由50 mg/L时的43%贡献率上升到400 mg/L时70%的贡献率,成为原土吸附氨氮的主要贡献者;随着初始铵溶液浓度的升高,水溶态铵、可交换态铵和固定态铵的绝对量都大致呈上升趋势,它们的最大吸附量分别为112.3、97.5和214.0 mg/kg;铵溶液中的铵离子进入粘土中的大致顺序为:颗粒表面的扩散层(主要为水溶态铵)→吸附层(主要为可交换态铵)→矿物晶格内部和晶层空间(主要为固定态铵)。