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有机阳离子在膨润土中的作用

时间:2014-05-21 10:06:33

作者:世邦机器

Lagaly (1981)人为,烷基铵在黏土矿物层间的排布模式受层电荷密度(ζ)和烷基链(R链)长度影响,低电荷密度2: 1 型层状硅酸盐中, 短链烷基铵离子采取单层平卧(lateral monolayer,LM)排列形式;;长链烷基铵离子采取双层平卧 (lateralbilayer, LB)排列形式。在高电荷密度黏土中可以形成倾斜单层(paraffin type monomolecular,PM)、倾斜双层(pafaffin type bimolecularr,PB)等。

翁祖华等 (2001)根据有机离子插层后蒙脱石层间距的变化和有机离子链长 (十八烷基三甲基溴化铵的链长为2.60nm) 推断, 当用单长链季铵盐如十八烷基三甲基溴化铵插层时, 碳链在层间做斜向排列, 而双长链季铵盐则可垂直于硅酸盐片层做直向排列。

有机阳离子在黏土矿物层间的排列方式除了取决于有机阳赢离子烷基链的长度外,还和黏土矿物的层电荷大有关.。膨润土加工设备有很多种,比如膨润土磨粉机膨润土粉碎机等。吴平宵 (2003)研究发现,利用长长链季铵盐有机阳离子[如十六烷基三甲氯化铵(HDTMA)]制成的有机彗黏土矿物中,阳离子的N端被吸附在带负电荷的黏土表面, 烷基链相互挤在一起形成一有机相.。这一有机相的厚度取决于黏土矿物层电荷及R基团的相对大校. 如十六烷基三甲基铵离子可以单层[d(100)=1.37nm]、双层[d(001)=1.77nm]、准三层[d(001)=2.17nm]、或倾斜立式[d(001)=12.21nm]排列。单层排列的有机阳离子两面都与黏土层接触,双层排列的有机阳离子只有一面与黏土层相接触,而三层或倾斜排列的有机阳离子它们大部分与黏土层没有直接接触,因而可明显改变有机黏土矿物对有机污染物的吸附能力。HDTMA83的烷基链可以平卧的单层(0.41nm)、双层(0.81nm)、准三层(1.21nm)甚至倾斜立式等方式排列在土层间。

利用短链季铵盐有机阳离子[如四甲基铵(TMA) 等] 制成的有机黏土矿物,有机阳离子 孤立地吸附在黏土内表面中, 相互不接触。 由于它们的疏水性.,每一阳离子周围只被1~2层水分子所包围,硅氧表面上并不形成一层水膜而使其暴露在外, 这类有机黏土矿物有很高的比表面积。

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