烷基铵盐改性坡缕石的结构与表面性质-表面活性剂.PDFVIP

第 22 卷第 2 期 非金属矿 Vol 22 No 2 1999 年 3 月 NonMetallic Mines Mar. ,1999 烷基铵盐改性坡缕石的结构与表面性质 　　　　　王彦华 　　　　　　　雷家珩 　袁启华 ( ) ( ) 中科院广州地球化学所,广州　510640 　　　 武汉工业大学 摘 　要 　用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为改性剂 ,对经过热处理的坡缕石粘土进行表面改性。对改性坡缕石粘土进行红 外光谱、X 射线及扫描电镜分析的结果表明 ,表面改性剂已与粘土发生作用 ,使粘土的结构及表面形态和性质发生了变化。吸附性实验表明 , 改性前后坡缕石粘土具有不同的吸附特点。 关键词 　坡缕石　表面改性　阳离子表面活性剂　吸附　胶团 　　有机粘土材料研究是世界性课题 ,也是矿物学 是最大 ,但其活性中心的数量和强度应最理想。对 基础理论研究的重要内容。粘土矿物经某些有机化 于表面改性而言 ,提高活性中心的数量和强度 , 比提 合物处理后 ,将改变其亲水性 ,使其具有非金属矿物 ( 高比表面积更重要 , 因为活性中心是表面改性 吸 和有机物的双重性质。迄今 ,膨润土和高岭土的有 ) 附 的主导因素 ,而表面积是为有机基团提供展布空 机改性已实现了部门生产 ,而对坡缕石的改性工作 间 ,只有足够的反应中心与表面改性剂反应 ,大的比 却缺乏系统的研究。笔者用长链烷基铵盐对热活化 表面积才有意义。 的坡缕石粘土进行表面改性 ,并对改性后坡缕石粘 土的结构和性质进行测试 , 以期对坡缕石的晶体化 学研究和工业应用提供实验基础资料。 1 　样品采集与处理 坡缕石粘土矿产于苏皖交界方山女山第三纪 玄武质火山岩分布区。矿体赋存在第三系中新统下 草湾组顶部 ,其顶板为桂五组玄武岩。矿石主要矿 图 1 　不同温度下坡缕石的红外光谱 物组成有坡缕石、蒙脱石、白云石及硅质矿物 ,它们 ( ) 从红外光谱图 图 1 上来看 ,100 ～300 ℃使坡 在矿床中不同层位的含量和沉积组合方式是不同 缕石的沸石水和部分结晶水脱失 ,相关的振动吸收 的 , 由此划分出坡缕石粘土、白云石硅质坡缕石粘土 ( ) 减弱 ,峰形变缓 ,Mg Al OH 的伸缩振动消失 ,说明 和蒙脱石坡缕石粘土三种矿石类型。试验样品来自 ( ) 此时结构水 OH 与八面体阳离子解离。从 X 射线 安徽省嘉山县官山矿区。X 射线衍射表明 ,矿石中 ( ) 图 图2 上也可以看出 ,350 ℃时坡缕石的特征衍射 ( ) 主要是坡缕石和石英两种矿物 ,其化学成份 % 为 : 峰消失 ,但此温度还没有达到坡缕石的相变温度 ,所 SiO 5326 、Al O 79