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粘土礦物的活性激發/活化
發布時間2018/11/27      瀏覽次數557

(1)高溫激發

粘土礦物的活性激發包含兩種技術路線一種是高溫激發例如♤高嶺土在650-800℃條件下進過煆燒♤會發生結構變化♤因層狀結構的脫水破壞♤形成了結晶度很差的偏高嶺土由於偏高嶺土的分子排列不規則♤呈熱力學介穩狀態♤因此具有良好的火山灰活性

經過高溫激發後的高嶺土因具有較好的活性♤通常被近一步應用於製備地質聚合物、分子篩以及吸附材料等

(2)酸堿激發

粘土礦物的活性激發的另一種路線是酸堿激發粘土礦物顆粒表麵羥基間在酸性和堿性條件下♤發生化學反應♤形成以粘土礦物顆粒為基本單元的新的聚合體

在酸性條件下♤粘土礦物表麵矽羥基與質子連接形成質子化矽羥基♤質子化矽羥基與矽醇縮合♤脫去水分子♤形成矽氧矽鍵♤釋放出質子♤催化後續縮合反應♤逐漸形成矽氧聚合體

 粘土礦物的酸活化是一個常用的活化方法♤酸活化的作用為獲得部分溶解的粘土礦物材料使其具有更高的比表麵積、孔隙率、表麵酸性或者展現出新的性能應用於新的領域粘土的溶解程度取決於礦物種類以及反應條件♤如酸-粘土比例、酸濃度、反應時間和反應溫度等粘土酸活化的一個典型應用為膨潤土在鹽酸或硫酸中的活化♤酸活化鈣基膨潤土可用於食用油、脂肪的脫色♤石油化工產品的脫色精製等除了傳統的膨潤土酸活化之外♤其他的粘土礦物♤例如膨脹蛭石、以及各種非膨脹礦物(高嶺石類礦物、海泡石、凹凸棒土等)也能夠采用酸來活化♤酸活化目前仍然是熱門的研究領域

在堿性條件下♤粘土礦物表麵矽羥基與氫氧根結合形成矽氧烷陰離子♤矽氧烷陰離子對矽醇縮合進行親核攻擊♤脫去水分子♤形成矽氧矽鍵♤釋放出氫氧根♤催化後續縮合反應♤逐漸形成矽氧聚合體

堿激發粘土礦物的一個重要用途是以偏高嶺土礦物為原料製備地質聚合物地質聚合物是由矽氧四麵體以及鋁氧四麵體為結構單元形成的三維立體網狀結構的無機聚合物利用堿激發偏高嶺土製備的地質聚合物修複材料具有快凝、早強、耐久、耐腐蝕和環保的特性偏高嶺土基地質聚合物的研究涉及反應機理、微觀結構、化學、熱力學和機械穩定性方麵等

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