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膨润土与芳香性有机物分子的反应

时间:2014-05-21 10:06:33

作者:世邦机器

膨润土与芳香性有机物分子的反应

膨润土具有较大的比表面积(约800m2/g)、膨润土结构层由于不等价取代而带上负电荷以及层间带有阳离子等特点,使其能与众多的不饱和有机化合物 (如芳香族化合物) 发生相互作用,除一般的物理吸附外,还形成配位吸附(I型化学吸附)和层间聚合作用(II型化学吸附)。

Mortland等(1971)根据红外吸收光谱的不同把Cu2+-膨润土与苯分子区分为三种结合方式:物理吸附(absorbed form)、I型化学吸附(green form)和Ⅱ型化学吸P (redform),这3种红外光谱的特征吸收峰见表3-8。

配位吸附 不饱和有机分子与膨润土层间的金属阳离子形成配位化合物,称为I型化学吸附,也称配位吸附。

Doner等(1969)首先发现了苯与膨润土层间的Cu2+能形成配位化合物。Mortland等(1971)研究发现,Cu2+-膨润土经部分脱水后,再对芳香族化合物分子的蒸气进行吸附,平衡后膨润土由浅蓝色变成绿色。在膨润土加工过程中,需要用到很多的膨润土设备。芳香族化合物分子被吸附到膨润土上后,通过苯环的π键与过渡金属离子形成配位化合物,有机分子原有的芳香性得到保留,在红外光谱图上表现为原来的特征吸收光谱向低能量方向移动(即红移),例如甲苯经Cu2+-膨润土吸收后,红外光谱图显示所有的C―C伸缩吸收频率都降低7~12cm-1。

当芳香性有机分子在膨润土层间聚合,芳香性有机分子与膨润土发生I型化学吸附时,膨润土层间距发生明显变化,Pinnavaia等(1971)据此认为,有机物分子通过苯环的删面与过渡金属离子形成配位化合物,有机分子的芳香性没有改变。

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