膨潤土與陽離子交換反應研究

時間：2014-05-21 10:06:33

作者：世邦機器

陽離子交換反應

研究結果表明，無機柱化劑與鈉基膨潤土的柱撐過程為陽離子交換反應，即在蒙脫石柱撐過程中，柱化劑-無機聚合物與蒙脫石層間可交換陽離子發(fā)生交換反應。

曹明禮等（2002）對比了鈉基膨潤土、羥基Al柱撐蒙脫石和羥基A1-Cr柱撐蒙脫石[n（Cr3+）:n（Al3+）=0.10]的化學分析結果，見表3―4。

鈉基膨潤土經(jīng)過羥基Al柱撐反應和羥基Al-Cr柱撐反應后，對應的產(chǎn)物中A12O3的含量均顯著增加，而羥基Al-Cr柱撐蒙脫石的A12O3含量（23.75%）較羥基Al柱撐蒙脫石A12O3含量（25.25%）略有降低，但對于Cr2O3的含量，羥基Al-Cr柱撐蒙脫石比鈉基膨潤土和羥基Al柱撐蒙脫石有所升高，結合以上XRD分析結果，表明Al-Cr柱化劑進入了蒙脫石晶層中。膨潤土加工設備有很多種，比如膨潤土磨粉機，膨潤土粉碎機等。此外，與鈉基膨潤土相比，羥基Al柱撐蒙脫石、羥基Al-Cr柱撐蒙脫石的Na2O和CaO含量均降至很低，說明柱化劑陽離子主要置換了鈉基膨潤土晶層間的鈉離子和鈣離子的位置，因此，柱化劑與鈉基膨潤土的柱撐過程為陽離子交換反應。

對于聚合羥基鋁柱撐蒙脫石的形成機理，他們解釋為：柱化劑離子與蒙脫石之間發(fā)生離子交換反應，進入膨脹的蒙脫石層間，占據(jù)層間可交換離子的位置。正電荷的柱化劑離子與脫石層間負電荷形成靜電吸附，沿c軸方向垂直晶層排列，完成柱化過程。至于柱化劑離子與蒙脫石層間的作用形式，由柱撐前后蒙脫石的FTIR分析結果基本一致，可推測其可能的作用形式主要是非化學鍵力，例如范德華力和靜電力等。