时间：2014-05-21 10:06:33
作者：世邦机器
氢键机制 目前研究者多认为，之所以层间含有高价态金属阳离子的蒙脱石对有机分子具有更强的吸附能力，主要是因为高价态阳离子具有更强的内层配位能力，能和周围更多的水分子结合，而水分子的―OH基团可通过氢键与有机分子相互作用，从而吸附更多的有机分子。膨润土生产设备有很多种，膨润土雷蒙磨就是其中的一种。蒙脱石层间与金属阳离子配位的水分子和苯酚分子之间有氢键作用。Ukrainc-zyk和Smith通过对蒙脱石吸附吡啶的NRM研究，有力地证明了吸附过程中的氢键作用机制。
张佥等（2001）对含Na+、Ca2+、Cu2+、Al3+和Cr3+的蒙脱石进行X射线衍射分析，底面反射d （001）面网间距的值，依次为1.3065nm、1.5019nm、1. 533lnm、1.560nm、1.6598nm，即这几种蒙脱石的层间距由小到大的顺序为：
钠基蒙脱石〈钙基蒙脱石〈铜基蒙脱石〈铝基蒙脱石〈铬基蒙脱石
这与它们吸附苯酚的能力由小到大的顺序一致。较大的层间距有利于苯酚分子进入蒙脱石层间，进入蒙脱石层同的苯酚分子既可和金属阳离子周围的水分子形成氢键被吸附，也可直接通过物理静电吸附被固定在蒙脱石的层间。选择的5类蒙脱石层间金属离子的电价高低为：
Na+〈Ca2+=Cu2+〈Al3+Cr3+
而它们的离子半径大小则为：
Na+〉Ca2+〉Cu2+〉Al3+〉Cr3+
这5种离子进入蒙脱石层间由难到易的顺序为：
Na+〉Ca2+〉Cu2+〉Al3+〉Cr3+
即Cr3+较容易进入蒙脱石层间。假设吸附到蒙脱石中的金属阳离子都位于层间，那么，实验中采用的Ca2+-蒙脱石、Cu2+-蒙脱石、Al3+-蒙脱石、Cr3+-蒙脱石中的层间含有的Ca2+、Cu2+、Al3+、Cr3+物质的量的比约为0.89：2.54：3.39：3.87。同时，由于高价阳离子更强的内层配位能力，它们能够和更多的水配位。这5种蒙脱石中吸附水量由少到多的顺序为：
Na+-蒙脱石〈蒙脱石〈 Cu2+-蒙脱石〈 Al3+-蒙脱石〈Cr3+-蒙脱石
这与郑红等（ 2001）对类型蒙脱石中吸附水的含量测试结果一致（富含Na+、Ca2+、Al3+、Cr3+的蒙脱石中吸附水的含量分别为7.23%、7.80%、10.89%.、11.54%）表明高价态的阳离子周围环绕着更多的水分子，这些水分子可和苯酚分子形成氢键从面吸附更大量的苯酚。
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Janis$M.Brown、David Curliss研究了在纳米复合材料中不同种类的季铵盐的作用。根据蒙脱石与季铵盐的3种结合方式――氢键型、偶极力和范德华力选择相应的改性剂，研究表明，蒙脱土与羟基取代的季铵盐以氢键结合，环氧分子与之有较好相容性，并且能催化固化反应，提高层间聚合速率。
吸附乙二醇后的晶层间距即使在湿空气中也不会改变。甩乙二酵饱和的蒙脱石在高度真空中除去多余的乙二醇，其晶面间距仍为1.7mm。
此方法的换算因数是：甘油在20℃时的密度为1. 26g/cm3，即1g甘油的体积为0. 794cm3，单层甘油分子的厚度为0. 45nm，所以1g甘油以单分于层铺开时所占的面积为0.794÷4.5×10-8，即1765m2。
膨润土的吸附性能与蒙脱石结构的松散程度、电荷、电性等有关。所以膨润土的有机活化与膨润土的质量、蒙脱石的结构、活化剂类型、活化条件及制备工艺等都有关系。
原子力显微镜图像表明，未处理的蒙脱石样品表面比较完整，而柱撑蒙脱石的表面出现层状的台阶，说明由于keggin离子的柱撑作用，使蒙脱石层与层之间的间距增大（2.53nm．远大于原土层间距）．使层与层之间的分界变得明显。
研究了季铵盐有机土对水溶液中苯酚和氯苯酚的吸附行为。结果表明，长链烷基铵改性膨润土去除可溶性苯酚、氯苯酚等，其中对3,4,5-三氯苯酚的吸附容量可达90mmol/100g。
