膨潤(rùn)土與無(wú)機(jī)聚臺(tái)物的反應(yīng)

20世紀(jì)70年代以來(lái)，新型柱撐黏土引起了人們的極大興趣，這是由于柱撐黏土將有助于黏土表面交聯(lián)氧化物活性中心的形成，同時(shí)改善其表面酸性和催化性能，與蒙脫石反應(yīng)的無(wú)機(jī)聚合物多為多羥基無(wú)機(jī)金屬離子。膨潤(rùn)土價(jià)格一直都被大家關(guān)心著，一如大家關(guān)心膨潤(rùn)土粉碎機(jī)的價(jià)格一樣。目前，對(duì)以羥基鋁離子為基礎(chǔ)的柱撐蒙脫石（簡(jiǎn)稱為PLMs）研究較多，主要有（Ce/La）-Al-PLMs、Zr- Al-PLMs、Pd- AI-PLMs、Cu-Al-PLMs、Si-Al―PLMs、Ga-Al-PLMs、Fe-A1-PLMs、Cr-Al-PLMs、Ni-Al-PLMs等系列。

當(dāng)蒙脫石與無(wú)機(jī)聚合物反應(yīng)時(shí)，蒙脫石骨架[Si4O10]n與層間的無(wú)機(jī)聚合物離子之間發(fā)生了成鍵反應(yīng)。

吳平霄（2003）使用含有Al3+的keggin離子制備了無(wú)機(jī)插層柱撐蒙脫石，運(yùn)用X射線衍射、紅外光譜、原子力顯微鏡等技術(shù)對(duì)柱化黏土中keggin結(jié)構(gòu)的作用進(jìn)行了研究。羥基鋁柱撐蒙脫石的紅外光譜圖如圖3-6所示，結(jié)果表明．蒙脫石的―OH基伸縮振動(dòng)吸收峰為3618cm-1，Si―O―Si伸縮振動(dòng)在1039cm-1左右，916cm-1左右為Al―Al―OH羥基彎曲振動(dòng)，470cm-1附近為Si―O―Fe彎曲振動(dòng)，520cm-1附近為Si―O―Mg彎曲振動(dòng)。經(jīng)柱撐以后，3618cm-1的OH基伸縮振動(dòng)和916cm-1附近的OH基彎曲變化趨于消失，而1039cm-1左右的Si―O―Si伸縮振動(dòng)則分裂為l088crn-1和1031cm-1兩個(gè)譜峰，520cm-1附近的Si―O―Mg彎曲振動(dòng)減弱，其余的譜峰變化不大。這種柱撐前后譜峰的變化表明，蒙脫石骨架[Si4O10]。與層間keggin離子之間發(fā)生了成鍵反應(yīng)，即Si―O―Al鍵合，并且keggin結(jié)構(gòu)對(duì)柱撐蒙脫石起到穩(wěn)定化作用。

原子力顯微鏡圖像表明，未處理的蒙脫石樣品表面比較完整，而柱撐蒙脫石的表面出現(xiàn)層狀的臺(tái)階，說(shuō)明由于keggin離子的柱撐作用，使蒙脫石層與層之間的間距增大（2.53nm．遠(yuǎn)大于原土層間距）．使層與層之間的分界變得明顯。因而，從柱撐蒙脫石的原子力顯微鏡照片上，可以清楚地觀察到keggin離子的柱撐作用。

羥基鐵鋁柱撐蒙脫石也能發(fā)生成鍵反應(yīng)。吳平霄等（1999）采用紅外光譜圖研究了羥基鐵鋁柱撐蒙脫石的結(jié)構(gòu)，由改性前后蒙脫石的紅外光譜譜峰變化表明蒙脫石骨架[Si4O10]與層間的羥基鐵鋁之間發(fā)生了成鍵反應(yīng)，即Si―O―FeAl鍵合，而且發(fā)現(xiàn)成鍵強(qiáng)度與Fe/Al值有關(guān)。當(dāng)Fet/Al值小時(shí)，羥基鐵鋁拄撐蒙脫石的羥基峰裉弱，Si―O―Si分裂較明顯，說(shuō)明骨架與層間羥基鐵鋁之間的成鍵較強(qiáng)。電子順磁共振波譜研究表明，此時(shí)柱撐蒙脫石中的鐵主要以八面體或畸變八面體的形式替代了keggin離子中的部分Al，隨著Fe/AI值的增大，鐵主要以羥基配位的不定形狀態(tài)存在。

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