膨潤(rùn)土與芳香性有機(jī)物分子的反應(yīng)

時(shí)間：2014-05-21 10:06:33

作者：世邦機(jī)器

膨潤(rùn)土具有較大的比表面積（約800m2/g）、膨潤(rùn)土結(jié)構(gòu)層由于不等價(jià)取代而帶上負(fù)電荷以及層間帶有陽(yáng)離子等特點(diǎn)，使其能與眾多的不飽和有機(jī)化合物（如芳香族化合物）發(fā)生相互作用，除一般的物理吸附外，還形成配位吸附（I型化學(xué)吸附）和層間聚合作用（II型化學(xué)吸附）。

Mortland等（1971）根據(jù)紅外吸收光譜的不同把Cu2+-膨潤(rùn)土與苯分子區(qū)分為三種結(jié)合方式：物理吸附（absorbed form）、I型化學(xué)吸附（green form）和Ⅱ型化學(xué)吸P （redform），這3種紅外光譜的特征吸收峰見(jiàn)表3-8。

配位吸附不飽和有機(jī)分子與膨潤(rùn)土層間的金屬陽(yáng)離子形成配位化合物，稱(chēng)為I型化學(xué)吸附，也稱(chēng)配位吸附。

Doner等（1969）首先發(fā)現(xiàn)了苯與膨潤(rùn)土層間的Cu2+能形成配位化合物。Mortland等（1971）研究發(fā)現(xiàn)，Cu2+-膨潤(rùn)土經(jīng)部分脫水后，再對(duì)芳香族化合物分子的蒸氣進(jìn)行吸附，平衡后膨潤(rùn)土由淺藍(lán)色變成綠色。在膨潤(rùn)土加工過(guò)程中，需要用到很多的膨潤(rùn)土設(shè)備。芳香族化合物分子被吸附到膨潤(rùn)土上后，通過(guò)苯環(huán)的π鍵與過(guò)渡金屬離子形成配位化合物，有機(jī)分子原有的芳香性得到保留，在紅外光譜圖上表現(xiàn)為原來(lái)的特征吸收光譜向低能量方向移動(dòng)（即紅移），例如甲苯經(jīng)Cu2+-膨潤(rùn)土吸收后，紅外光譜圖顯示所有的C―C伸縮吸收頻率都降低7~12cm-1。

當(dāng)芳香性有機(jī)分子在膨潤(rùn)土層間聚合，芳香性有機(jī)分子與膨潤(rùn)土發(fā)生I型化學(xué)吸附時(shí)，膨潤(rùn)土層間距發(fā)生明顯變化，Pinnavaia等（1971）據(jù)此認(rèn)為，有機(jī)物分子通過(guò)苯環(huán)的刪面與過(guò)渡金屬離子形成配位化合物，有機(jī)分子的芳香性沒(méi)有改變。