深海黏土沉积物蒙皂石的有机改性、表征和层间域微环境

利用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对取自太平洋表层的深海沉积物中的黏土组分实施改性,并利用X射线衍射仪(XRD)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)及傅立叶红外变换光谱仪(FTIR)对其进行表征。实验结果表明,CTMAB可以随机进入深海蒙皂石矿物的层间并使其层间距增大。随着负载量的增加,有机阳离子在矿物层间趋于定向排列。有机深海蒙皂石的层状硅酸盐晶体结构没有改变,但在HRTEM下呈现出更加明显的剥离和破碎趋势,矿物的活性中心增多。FTIR提供了有机阳离子进入蒙皂石层间的直接证据,矿物表面的疏水性因有机分子的介入而得以改善。实验条件下,有机阳离子可能以较小角度(<43°)进入蒙皂石矿物层间。有机深海蒙皂石的层间域微环境值得进一步关注,以更好地理解深海黏土的环境矿物学属性。