不同链长烷基季铵离子在蒙脱石层间域内排列方式的对比

选用含不同烷基长链的三种季铵盐——十二烷基三甲基溴化铵(DDTMAB)、十四烷基三甲基溴化铵(TDTMAB)、十六烷基三甲基溴化铵(HUTMAB),对河北钠交换蒙脱石进行了有机柱撑实验,以X射线衍射分析方法对实验产物进行了对比研究。结果表明,由于烷基链中所含的碳原子数目不同,三种长链季铵离子对蒙脱石的柱撑效果不同,DUTMA^+在蒙脱石层间域内可形成平卧单层、平卧双层和假三层三种不同排列方式;TDTMA^+与DDTMA^+在低浓度条件下形成的前两种排列方式相同,而第三种则不同,为倾斜单层排列;HUTMA^+有机柱撑产物中除了具有前两者的排列方式外,还具有倾斜双层排列方式。不同排列方式的复合产物可以多相共存。此外,随着柱撑剂浓度的增加,三种长链烷基季铵离子在蒙脱石层间域内的排列方式及其演化是不同的。

微生物降解蒙脱石层间吸附有机质的实验研究

近年来,国内外学者意识到,有机质在蒙脱石结构层间的吸附是有机质保存的重要机理之一,然而,目前关于微生物能否降解蒙脱石层间吸附有机质以及降解的程度等尚没有任何实验数据的支撑。本文试图通过人工合成含有层间吸附有机质的蒙脱石,利用海洋和湖泊沉积物中常见的降解有机质的微生物对其进行降解实验,据此探讨有机质的蒙脱石层间吸附在沉积物埋藏过程中对有机质保存的贡献。有机质选择半胱氨酸和甲苯,前者是生物生长所需的一种重要氨基酸,后者大量存在于土壤和沉积物中,多种细菌可以在有碳氢化合物的环境下将其降解。实验菌种选择恶臭假单胞杆菌(Pseudomonas putida)和腐败希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens CN32)2种细菌,它们均为海洋和湖泊沉积物中的主导微生物,前者有较强的有机质降解能力,后者为铁的还原菌,厌氧代谢过程中能将蒙脱石结构中的Fe(III)还原为Fe(II)。通过上述不同菌种对蒙脱石层间吸附不同性质有机质的降解实验,结果显示,微生物对蒙脱石层间吸附的有机质的降解方式主要有分泌有机酸直接降解和破坏层间结构释放有机物从而进行降解。代表菌种假单胞菌和希瓦氏菌对半胱氨酸绿脱石及甲苯绿脱石的作用表明,微生物通过分泌有机酸的形式对蒙脱石层间吸附的有机质降解作用很有限,该结构在恒定的有氧和无氧条件下对保存有机质有利;希瓦氏菌在严格无氧条件下通过还原Fe(III)进行代谢,实验表明,无氧条件下,希瓦氏菌可以一定程度破坏矿物结构,释放并消耗有机物,因此,铁还原微生物对蒙脱石层间吸附有机质的保存有一定的影响,但由于微生物对矿物晶体结构的破坏能力有限,故其对层间吸附有机质降解的能力也有限;不同有机物对生物降解过程也有影响,这些影响取决于有机质的特性及有机质与细菌之间的相互作用。绿脱石层间吸附的半胱氨酸对生物生长有利,从而可能促进生物还原Fe(III)作用。相反,甲苯却很明显的抑制了Fe(III)的还原。由此可见,有机质的蒙脱石层间吸附是有机质保存的重要方式之一。

蒙脱石层间化合物的制备及应用前景

简单介绍了蒙脱石的晶格特性,重点综述了蒙脱石层问化合物的制备方法、影响因素和形成机制,及其在催化刑和催化剂载体,环保材料领域中应用研究的进展。

系列烷基季铵盐插层蒙脱石研究

用系列烷基季铵盐(OCTAB、DETAB、DOTAB、TETAB、HETAB、ODTAB)对提纯后的新疆吉木萨尔钠基蒙脱石进行插层实验,制备了系列烷基季铵盐插层蒙脱石。利用XRD和FT-IR对插层后的样品进行表征分析,讨论了在相同实验条件下不同链长的季铵盐插层后蒙脱石层间距的变化规律。分析结果表明:随着季铵盐链长的增加,插层后蒙脱石的层间距增大,其中以ODTAB插层后样品的层间距d001值最大。

含锆层柱蒙脱石对1,2,4三甲基苯歧化反应的催化作用

用离子共聚法合成了硅锆层柱蒙脱石（ＳｉＺｒＰＩＬＭ）和铁锆层柱蒙脱石（ＦｅＺｒＰＩＬＭ），考察了它们对１，２，４三甲基苯（１，２，４ＴｒＭＢ）歧化反应的催化性能．１，２，４ＴｒＭＢ在催化剂样品上可发生歧化反应和异构化反应，歧化反应选择性达８０％以上．随着催化剂预处理温度的提高，１，２，４ＴｒＭＢ转化率下降，歧化反应选择性和四甲基苯（ＴｅＭＢ）中１，２，４，５ＴｅＭＢ含量则升高．催化剂对１，２，４ＴｒＭＢ歧化反应有择形催化作用，１，２，４，５ＴｅＭＢ和间二甲苯、邻二甲苯为主要产物，并且其含量偏离其热力学平衡组成，ＴｅＭＢ中１，２，４，５ＴｅＭＢ的含量在８５％以上．

硅锆层柱蒙脱石的合成及热稳定性

硅锆层柱蒙脱石的合成及热稳定性＊贾定先李栋藩＊＊张盈珍（中国科学院大连化学物理研究所，大连１１６０２３）关键词层柱蒙脱石，合成，硅锆交联柱，热稳定性层柱蒙脱石作为一种新型大孔分子筛型催化材料，近年来一直受到人们的重视．目前对锆层柱蒙脱石已做了很多研究...

羟基铁聚合阳离子插层蒙脱石对盐酸四环素的吸附特性研究

成功制备了羟基铁聚合阳离子插层蒙脱石(Fe-Mt),采用XRD、FT-IR、TEM和BET比表面积测定等方法对其结构进行表征,并以盐酸四环素(TC)作为目标污染物,系统开展了Fe-Mt对TC的吸附性能研究,最后考察了溶液pH值、阴离子种类及其浓度对TC吸附的影响。研究结果表明,采用Langmuir和Freundlich两种等温吸附模型均可很好描述pH=3.0时Fe-Mt对TC的吸附,但前者(R2>0.98)相对优于后者(R2<0.98)。酸性条件有利于TC的吸附,同时Fe-Mt对TC的吸附随着背景电解质浓度的升高而增强,这种现象正好与蒙脱石的情况相反。在优化反应条件下(吸附剂投加量为1.0 g/L),阴离子类型显著影响Fe-Mt对TC的吸附,对TC的理论最大吸附量的增大顺序为:SO2-4>>NO3->Cl-,分别对应500.0、339.0和316.5 mg/g。在酸性条件下Fe-Mt对TC的吸附机理表现为多种吸附模式并存,其中以表面配位和阴离子静电作用为主。

介孔硅层柱蒙脱石材料合成的新方法与表征

利用十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)将天然钠基蒙脱石改性成有机蒙脱石 ,以十二烷胺为模板剂 ,正硅酸乙酯为层柱前驱体 ,在室温下合成了新型介孔硅层柱蒙脱石材料 .用 XRD,TG,FTIR以及 N2 等温吸附 -脱附等技术对产物进行了表征 .结果表明 ,合成材料具有大通道 (净层间距为 2 .75 nm)、介孔孔径且孔分布窄 (平均孔径为 2 .1 7nm)、比表面积高 (SBET=82 1 .6 m2 /g)、热稳定性高 (大于 80 0℃ )等特征 .同时 ,通过改变中性胺的链长 ,研究了孔结构的调变规律 ,分析了材料的成孔机理和热稳定性提高的原因 .

表面活性剂调控制备钛层柱蒙脱石

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,优化水热合成条件,调控制备了氧化钛层柱蒙脱石材料.考察了实验过程中反应条件及CTAB用量对钛基蒙脱石层间距的影响,比较了钛基蒙脱石经500℃热处理前后层间纳米TiO2晶粒大小及形态的变化.结果表明,CTAB对水合钛基柱撑剂在蒙脱石纳米层间域的“生长”过程起到了调控的作用.应用拉曼光谱和XRD等对所得材料进行了结构分析,讨论了表面活性剂调控钛基柱撑蒙脱石的可能机理,为制备集吸附与光催化降解于一体的新型高效水处理材料提供了新途径.

蒙脱石伊利石化过程中伊-蒙混层形成的Gibbs自由能

采用Vieillard(2000)提出的计算含水粘土矿物形成的Gibbs自由能的方法,对热液蚀变作用下蒙脱石向伊利石转变过程中伊利石 蒙脱石混层形成的Gibbs自由能进行了计算。根据伊利石 蒙脱石混层的化学成分,详细计算了一个端元伊利石样品形成的Gibbs自由能,其值为 5401.36kJ/mol。该值与已给出的天然伊利石和理想伊利石形成的Gibbs自由能非常相近,表明Vieillard(2000)的方法对计算伊利石 蒙脱石混层形成的Gibbs自由能是可行的。伊利石 蒙脱石形成的Gibbs自由能可进一步用于计算因地下水过量开采而产生的地面沉降的量。

铁层柱蒙脱石催化剂微波诱导催化处理垃圾渗滤液

常规生化处理很难使垃圾渗滤液达到市政污水纳管排放标准,或无法稳定排放,必须进行深度处理。本文探索了微波诱导催化用于渗滤液的深度处理,以铁层柱蒙脱石作催化剂,微波辐照下深度处理垃圾渗滤液。结果表明,对初始COD浓度为1100～1300 mg/L的垃圾渗滤液,以铁层柱蒙脱石作为催化剂,在微波功率600 W,辐照时间30 s条件下,经微波诱导催化处理后,COD去除率达到39%。铁层柱蒙脱石催化剂以＂卡房＂型介孔结构为主,均匀的介孔结构有利于微波诱导催化。

Ce掺杂羟基铁插层蒙脱石的光催化性能研究

使用离子交换的方式制备了掺杂Ce的羟基铁插层蒙脱石,通过X射线粉末衍射分析(XRD)、红外光谱(FTIR)、X射线电子能谱(XPS)以及BET比表面积分析等测试手段对催化剂进行了表征。在不同实验条件下,使用插层蒙脱石作为异相光助Fenton试剂,考查了催化剂在紫外光条件下降解活性艳蓝的光催化性能。实验结果表明,掺杂Ce能明显提高羟基铁插层蒙脱石的光催化效率。在活性艳蓝(KN-R)初始质量浓度ρ0(KN-R)=75mg/L,pH=3.0,H2O2初始浓度[H2O2]0=4.9mmol/L条件下,t=100min时,掺杂2%Ce的铁插层蒙脱石对活性艳蓝的降解率为99.5%。实验结果结合化学结构的分析表征探讨了Ce对催化效果的影响。

无机插层蒙脱石功能材料的微结构变化研究

使用含Al3+ 的Keggen离子制备了无机插层柱撑蒙脱石 ,并运用2 7Al核磁共振谱等技术对柱化溶液中的Al的状态进行了研究 ,运用X射线定向衍射技术、红外光谱、差热、热重分析及原子力显微镜等技术对柱化黏土中Keggin结构的作用及热稳定性进行了研究。结果表明 ,AlCl3溶液在 [OH- ] /[Al3+ ] =2 .4时水解生成的Keggin离子最多。柱撑蒙脱石层间距在自然状态下为 2 .53nm ,30 0℃灼烧后层间距稳定在 1 .83nm 。

蒙脱石及铝柱层蒙脱石吸附氧化联苯胺的研究

在控制ｐＨ 条件下，定量测定了联苯胺在两种吸附剂表面的吸附等温曲线．结果表明：联苯胺在两种吸附剂表面的吸附量随着反应体系ｐＨ 的增大和加入联苯胺量的增加而增大；在相同条件下，蒙脱石的吸附能力大于铝柱层蒙脱石．文中还用热分析方法（ＴＧ，ＤＴＧ） 测定了两种氧化产物的热稳定性，并通过分析它们的傅立叶变换漫反射红外光谱（ＤＲＩＦＴ） 数据，讨论了产物的结构特征．

Fe_2O_3-ZrO_2层柱蒙脱石的合成和热稳定性

The ZrO2 and Fe2O3ZrO2 pillared interlayered montmorillonite(ZrPILM and FZPILM)were prepared by crosslinking montmorillonite with solution of zirconyl oxyhalides or solution of zirconyl oxyhalides doped with FeCl3 respectively.The value of PILMs basal spacing increases from 160nm to 180nm when corsslinking agent is aged at 85℃ for 4 hours.A4ZrPILM possesses thermal stability up to 650℃.The results of XRD,BET and DTA show that the surface area and thermal stability of 02FZPILM are higher than that of ZrPILM.Calcinated at 650℃,the retention surface area of 02FZPILM is 956% and that of ZrPILM is only 693%.02FZPILM possesses pillaring stucture at 750℃.When the molar ratio of Fe/Zr in the crosslinking agent is equal to 05,05FZPILM forms a new XRDs peak whose basal spacing is about 138nm.

联苯胺被蒙脱石及铝柱层蒙脱石吸附作用的研究

联苯胺被铝柱层蒙脱石及蒙脱石吸附氧化后均生成联苯胺蓝或联苯胺黄 .在控制pH条件下 ,定量测定了这两种吸附剂对联苯胺的吸附等温曲线 .结果表明 ,联苯胺在两种吸附剂表面的吸附量随着反应体系的pH增大和加入联苯胺量的增加而增大 .在相同条件下 ,蒙脱石的吸附能力大于铝柱层蒙脱石 .

ZnS柱撑高岭石-蒙脱石混层矿物纳米复合材料的制备及其光降解伊红-B的研究

以硫尿和乙酸锌为前驱物,通过离子交换和溶液热反应的方法在有机高岭石蒙脱石混层矿物(高蒙混层矿物)层间原位合成了ZnS纳米粒子,得到ZnS柱撑高岭石蒙脱石混层矿物纳米复合材料。X射线粉末衍射分析(XRD)表明高蒙混层矿物的d001从原来的0.98nm被柱撑到1.95nm,表明层间被插入了直径小于1nm的ZnS纳米颗粒。扫描电镜(SEM)观察发现,原高蒙混层矿物的有序片层结构部分被破坏,在被剥离的片层上面均匀覆盖了ZnS颗粒聚集体,粒径在25nm左右。透射电镜(TEM)显示,ZnS颗粒聚集体是由3～5nm的颗粒堆积而成,夹杂在被剥离的高蒙混层矿物层中。选区电子衍射(SAED)和能量散射谱(EDS)测定表明形成的ZnS属于六方晶系,结晶度较低。光降解伊红_B(eosion_B)实验表明该纳米复合物具有极高的反应活性,紫外可见吸收光谱(UV_Vis)跟踪反应历程,表明降解过程中没有其他中间产物生成,20min之内降解率达到99.1%。本方法制备的ZnS柱撑高蒙混层矿物纳米复合材料与前人制备的ZnS纳米粒子相比具有更高的催化活性,方法更简单,原料较便宜,可重复利用。

铁层柱蒙脱石处理垃圾渗滤液

采用铁盐水解聚合物为柱化剂改性钠基蒙脱石,制备了铁层柱蒙脱石催化剂,将其用于微波诱导催化处理经常规生化处理的垃圾渗滤液,进行深度处理。实验结果表明:初始COD浓度为1 100 mg/L^1 300 mg/L的垃圾渗滤液,以铁层柱蒙脱石作为催化剂,在微波功率600 W,辐照时间30 s条件下,经微波诱导催化处理后,COD去除率达到39%,并对微波作用机理进行了初步探讨。

钛插层蒙脱石对Zn^(2+)的吸附研究

为了去除废水中Zn^(2+),以提纯钠化蒙脱石(Na-mt)为原料,采用溶胶凝胶法将Ti4+插层进入Na-mt层间制备钛插层蒙脱石(Ti-Imt)材料。XRD、SEM及表面积分析表明Ti-Imt的晶面间距增大到2.94 nm,具有较大的比表面积,片层之间存在着较大且形状不均匀的空隙结构。采用Ti-Imt对Zn^(2+)进行吸附,升温有利于吸附; p H值为6时吸附性能最佳,吸附平衡时间为60 min,饱和吸附量为38.47 mg/g,Zn^(2+)去除率达到96.18%。

铁层柱蒙脱石非均相UV/Fenton法降解水中橙黄G染料的机理

Fe2+/H2O2和紫外光协同作用下的均相光助Fenton反应体系(UV/Fenton)在酸性水溶液中具有很强的催化氧化能力,因而可以有效地降解废水中的有机污染物,但此均相反应体系中Fe离子的分离和反复使用是一个有待解决的难题。