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高岭石/醋酸钾插层复合物的制备及其影响因素 总被引：1，自引：0，他引：1
利用浸泡法制备了高岭石/醋酸钾插层复合物,进行X射线衍射分析,探讨了影响插层的因素。结果表明,醋酸钾对高岭石的插层作用与高岭石的结晶度、插层剂浓度、pH值密切相关。高岭石结晶度越高,越有利于插层作用的进行;高浓度的插层剂(≥30%)可以在较短的时间(12 h)内完成插层作用,而低浓度的插层溶液则需要非常长的时间(≥144 h)才能完成,且获得的插层率较低;pH=10的弱碱性条件最有利于插层的进行;温度对高岭石的插层作用影响不大,在室温就可获得较好的插层效果。 相似文献
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插层高岭石层间醋酸钾的作用和取向 总被引：9，自引：1，他引：9
利用X粉晶衍射和激光拉曼光谱实验分析高岭石及其醋酸钾插层物的结构。通过实验表明醋酸钾对结晶指数(HI)为0．9的高岭石进行插层．插层率为73％，使高岭石的d(001)由0．72075nm增加到1．42093nm。进入高岭石层间的醋酸根利用其羧基上的两个氧同时和高岭石的面内羟基形成氢键，在高岭石层间直立取向，而对其内羟基基本无影响。当温度升高时，与面内羟基伸缩振动有关的峰(3698cm^-1,3684cm^-1，3672cm^-1等)发生红移，且强度增加；而与内羟基伸缩振动有关的峰(3621cm^-1)则发生蓝移。温度升高到100C以上，开始发生去插层过程；直到250C，插层分子还不能完全从高岭石层间脱去。 相似文献
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高岭石插层复合物作为新型矿物材料现已被广泛应用。然而,插层复合物热稳定性较难控制使其在聚合物中的应用一直受到限制。本文应用热分析、X射线衍射、质谱及发射红外光谱等表征技术对煤系高岭石/醋酸钾插层复合物受热分解产物及微结构变化进行了研究。结果表明,煤系高岭石/醋酸钾插层复合物热相变主要经历以下几个阶段:插层水脱嵌(约350℃),插层剂醋酸钾脱嵌(约400℃),脱羟基(约450℃),偏高岭石形成(450~550℃),KHCO3出现(约600℃),KHCO3热分解形成K2CO3和KAl Si O4出现(约700℃),热解产品K2Al2Si O4出现(约800℃),K4Al2Si2O3出现(900~1000℃),大量K3Al O3形成阶段(1100℃及以上)。此外,还发现通过控制插层率和加热温度,可实现高岭石插层复合物的可控分解、新物相合成与转变,从而有利于新材料的合成。 相似文献
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通过对醋酸钾/高岭石插层复合物的机械磨剥制备了不同径厚比的高岭石样品,并利用X射线粉晶衍射(XRD)、激光粒度仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了4个样品的粒径、结构以及形貌。实验结果表明:随着插层磨剥次数的增加,高岭石的结晶度指数(HI)由原矿的1.29降至0.69,结晶度降低,晶体结构在一定程度上遭到破坏。同时,4个样品的粒径及厚度逐渐减少,径厚比依次增大至11.7。此外,经过3次插层磨剥洗涤后,部分剥离的片层发生卷曲,但很少完全卷曲成纳米卷。 相似文献
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通过对高岭石-二甲基甲酰胺插层复合物随层间域中二甲基甲酰胺分子数逐渐增加的分子动力学模拟,发现高岭石层间距可被小分子的插层大幅度扩增,但需要借助外界条件克服插层能垒。通过对层间距为1.26 nm模型的界面结构和界面作用的计算,发现二甲基甲酰胺在高岭石层间域中呈单层分布。二甲基甲酰胺的分子平面斜交于层间域表面60°左右,其HC=O官能团的O原子作为质子受体与层间域铝氧面的羟基形成较强的氢键,而甲基则与硅氧面以疏水作用相结合。由于高岭石层间域的铝氧面具有反应活性较高的表面羟基,相比于硅氧面表现出对二甲基甲酰胺更强的亲和性。 相似文献
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综述了近几十年来国内外高岭石有机插层纳米复合材料领域中有机插层理论的研究进展，主要对插层剂在纳米层问的形态及结构、插层过程中水的作用、吸附与插层、脱嵌过程等方面以及纳米复合材料的应用进行了详细的阐述，并在此基础上提出了该领域研究的重点及热点。 相似文献
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采用SEM、XRF、XRD和IR研究了大同、平朔和淮北煤系高岭石的结构、粒度及其特性,探讨了粒度大小对高岭石插层作用的影响及其机理。研究发现:粒度中等且结晶有序的平朔煤系高岭石插层率最高,其次为晶体粗大但结晶有序的大同高岭石,粒度最小且结晶无序的淮北高岭石插层率最低。研究认为高岭石原始晶粒粒度对高岭石插层作用有重要影响,中等粒度最有利于高岭石插层作用的进行,粒度过大或过小均不利于高岭石插层作用的进行,其原因是由于不同粒度的高岭石插层作用过程中导致的差异弹性变形引起的。结晶有序度对高岭石插层作用也有重要影响,结构无序不利于插层作用的进行。 相似文献
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《矿物学报》2017,(6)
综合多种测试方法,考察了研磨对茂名高岭石粒径、形貌与微结构等理化性质的影响。重点采用~(29)Si、~(27)Al MAS NMR光谱考察了研磨过程中结构脱羟、Si、Al配位环境变化、新活性位点形成等微结构演变等。结果表明:研磨初期,高岭石六方片层遭到破碎,颗粒粒径逐渐减小,比表面积在研磨1 h达到最大(43.8 m~2/g);此后,颗粒发生团聚,比表面积减小,样品脱羟量和表面吸附水含量均逐渐增加。核磁Si谱和Al谱分别在化学位移-100.5和14.8处出现新的信号,归属于四面体Si与八面体Al相连顶氧质子化作用而产生的Q~3 Si-OH~+-Al结构。研磨导致高岭石脱羟,Al配位状态从AlⅥ经由AlⅤ逐渐向AlⅣ转变。 相似文献
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本文将微波技术引入到制备高岭石/有机物插层复合物的研究中,以DMSO为前驱体,研究了微波辐射对高岭石的有机插层、取代、原位聚合作用.发现微波能加快插层和置换反应,极大地缩短反应时间.微波辐射下插层时间为30 min时,插层率即可达到75%以上,置换反应50 min,置换率达到77%以上.同时发现微波在反应中对高岭石具有剥片效果.采用X射线衍射、FT-IR光谱、TG、TEM等技术对插层复合物及微波作用机理进行了探讨. 相似文献
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采用共沉淀法合成了谷氨酸插层镁铝水滑石(LDHs-Glu),并使用XRD表征技术以及分子动力学模拟方法对其微观结构与性能进行了研究。结果表明随着LDHs-Glu中水分子数量增加,层间距d003逐渐增大。XRD表征得到其层间距为1.328 nm,与理论模拟得到的当水分子数Nw=7时的水滑石层间距d003=1.323 nm相近。随着层间水分子数量增加,水合能逐渐增大,最终趋于流体水的特征值(-41.8 kJ/mol)。水合过程中,水滑石层板与阴离子间的氢键逐渐减少,而层板与水分子间的氢键逐渐增多,说明水分子与层板间的亲和力更强。实验表征与理论模拟相结合的研究方法,有望成为插层复合材料微观结构研究的重要手段。 相似文献
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The electrostatic lattice energies of expanded and unexpanded micas are calculated starting from a “generic” structure the ionic charges of which are varied. The mode of expansion is to move the layers apart perpendicular to (001), the K+ ions remaining midway between the layers. The energy required for expansion is a quadratic function of the layer charge. It is larger when the layer charge is in the octahedral sites (K x Al2?x Mg x Si4O10(OH)2) than when it is in the tetrahedral sites (K x Mg3Si4?x Al x O10(OH)2). Fluormicas have a slightly larger expansion energy than OH-micas. With the tetrahedral layer charge, dioctahedral micas have a slightly larger expansion energy than trioctahedral micas. This mode of expansion is less favourable than the mode usually adopted, viz. an expansion whereby the K ions divide themselves between the layers. The energy difference increases with the separation distance and is about 60 kJ mol?1 at 2.5 Å expansion. An intercalated water layer would be necessary to stabilize the K ions in positions midway between the layers. 相似文献
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巴东新城白土坡深层岩体软弱夹层地质特征 总被引：2，自引：0，他引：2
巴东组第三段中的软弱夹层是白土坡斜坡的主要结构面,巴东新城白土坡深层变形监测钻孔揭露白土坡斜坡巴东组第三段厚度在270m左右,主要贯通性软弱夹层有13层,为泥质灰岩碎块石夹土、黄褐色碎石土,中上部夹层分布较密,软弱夹层的空间分布由沉积环境所决定的岩性变化控制,典型夹层露头构造分析表明夹层由于构造作用发生过层间错动,夹层的存在有利于斜坡深层变形,三峡水库蓄水后水位的抬高将会影响到斜坡岩体的深层蠕变。 相似文献
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Michel L. Schlegel Kathryn. L. Nagy Paul Fenter Neil C. Sturchio 《Geochimica et cosmochimica acta》2006,70(14):3549-3565
The structure and mechanism of cation sorption at the (0 0 1) muscovite-water interface were investigated in 0.01 and 0.5 m KCl, CsCl, and CaCl2 and 0.01 m BaCl2 solutions at slightly acidic pH by high-resolution X-ray reflectivity. Structural relaxations of atom positions in the 2M1 muscovite were small (?0.07 Å) and occurred over a distance of 30 to 40 Å perpendicular to the interface. Cations in all solutions were sorbed dominantly in the first and second solution layers adjacent to the mineral surface. The derived heights of the first solution layer in KCl and CsCl solutions, 1.67(6)-1.77(7) and 2.15(9)-2.16(2) Å, respectively, differ in magnitude by the approximate difference in crystallographic radii between K and Cs, and correspond closely to the interlayer cation positions in bulk K- and Cs-mica structures. The first solution layer heights in CaCl2 and BaCl2 solutions, 2.46(5)-2.56(11) and 2.02(5) Å, respectively, differ in a sense opposite to that expected based on crystallographic or hydrated radii of the divalent cations. The derived ion heights in all solutions imply that there is no intercalated water layer between the first solution layer and the muscovite surface. Molecular compositions were assigned to the first two solution layers in the electron density profiles using models that constrain the number density of sorbed cations, water molecules, and anions by considering the permanent negative charge of the muscovite and average solution density. The models result in partial charge balance (at least 50%) by cations sorbed in the first two layers in the 0.01 m solutions and approximately full charge balance in the 0.5 m solutions. Damped oscillations of model water density away from the first two solution layers agree with previous X-ray reflectivity results on the muscovite (0 0 1) surface in pure water. 相似文献
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采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES),在乙醇-水混和溶剂中对预先经不同温度煅烧的蒙脱石进行改性。采用XRD、FTIR、热分析、元素分析、比表面积及孔分析等多种手段对产物进行分析。结果表明:硅烷主要赋存于蒙脱石层间,呈双层排布,少量嫁接于片层端面。热处理温度通过影响蒙脱石层间含水量,进而影响硅烷在层间的水解缩合。硅烷改性蒙脱石的过程为:硅烷分子通过阳离子交换插层至蒙脱石层间;随后水解生成的硅醇分子相互缩合;最终由于乙醇对硅烷水解的抑制作用以及蒙脱石片层相邻电荷位点存在一定的间距,与蒙脱石片层结合较弱的硅烷分子被洗脱,剩余的Si-O-Si交联网络在层间形成类似"柱子"结构。该硅烷改性蒙脱石与原始蒙脱石的比表面积相差不大,但其结构中微孔的比重增加。 相似文献
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巴东组第三段是三峡库区滑坡发育的主要地层之一,巴东新城深部变形监测钻孔岩芯分析表明在巴东组第三段地层中发育有多层软弱夹层,以泥质灰岩、钙质泥岩为主,大部分破碎带具有顺层、连续等特点。白土坡斜坡岩体中主要贯通性夹层有13层,中上部夹层分布较密,西壤坡斜坡岩体中主要贯通性夹层有3层,与白土坡巴东组第三段下部夹层对应,巴东组第三段中的软弱夹层是斜坡深层岩体的主要结构面。白土坡深层岩体稳定性分析结果表明随着库水位的上升斜坡稳定性有下降趋势,但其整体稳定性较好,白土坡前缘断层为斜坡深层变形提供了边界条件。 相似文献
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用付里叶变换红外光谱法（FTIR）测定了分别以NaOH和Ca（OH）2作为碱化剂合成的聚合氯化铝铁（PAFCNa,PAFCCa）的中红外光谱。结合分子动力学对弗雷德盐的模拟分析,本文解析了PAFCCa的中红外光谱并提出：PAFCCa中2150 cm-1峰为配位于弗雷德盐层间水分子的组合振动模式。PACCa或PAFCCa中1610,1630 cm-1共轭双峰可解释为：弗雷德盐层间结构中分别配位于Al（Ⅲ）与Ca（Ⅱ）的水分子的变形υ-H2O振动。 相似文献
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Xu Dongjun 《岩土力学》1989,10(3):13-19
The research achievements about weak intercalated layers of bedding rocks are presented in this paper, which were made by the author and his colleagues in the past 30 years. A lot of work made are related to the stability analyses for slops of large-scale open-pit minings, and for bed rocks of key water conservancy projects. The emphasis of this paper is put on shearing testing method in-situ, and the research results of deformation and strength properties of weak intercalated layers. 相似文献