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有机阳离子膨润土的层间距及排列方式

时间:2014-05-21 10:06:33

作者:世邦机器

有机阳离子膨润土的层间距及排列方式 众多研究表明, 阳离子表面活性性的结构对有机膨润土的层间有显著影响。如用不同碳链长度的季铵盐阳离子又才膨润土插层,其层间距满足如下关系式:(3-18)式中,d(100)为改性膨润土的层间距;n―1为季铵盐链中亚甲基的数目;rM为端甲基的范德华半径(0.3nm);rc―N为C―N键长(0.14nm);θ为C―N―C键角。

膨润土与不同链长的有机伯胺盐酸盐进行反应时,膨润土的层间距随着烷基胺碳链长度的增加而增大。如王一中等(1999)用十二胺和和十八胺盐酸盐在同样条件下分别插层膨润土, 得至C18改性膨润土的d(100)为2.254nm,而C12改性膨润土的d(100)为1.796nm。在膨润土加工过程中,需要用到很多的膨润土设备。翁祖华等(2001)分别用单长链十八烷基三甲基溴化铵 (OTMAB)与双长链季铵盐(双十八烷基二甲基氯化铵, DSDMAC) 对膨润土插层,然后X射线衍射法(XRD)测定有机膨润土的层间距。结果表明,用双长链季铵盐插层的膨润土层间距明显大于单长链季铵盐插层的层间距.。前者插层得到的膨润土层间距可达 3. 73nm,后者只有2.05nm。

朱利中、李益民等(1997)分别用十八烷基三甲基溴化铵(OTMAB)、 十六烷基三甲

基溴化铵(CTMAB)十二烷基三甲基溴化铵(CTMAB) 改性膨润土测定了改性土的层间距。

得出以下几点结论。

有机膨润土的层间距都大于原土。

有机膨润土的层间距一般随改性时所用表面活剂浓度的增加而增大,但当加入的表面活性剂量超过原土的阳离子交换容量(74.64mmol/100g土)时,层间距就不再随表面活性剂加入量的增加而增大。例如,一系列CTMAB有机膨润土,层间距的大小为100CTMAB>80CTMAB>60CTMAB>40CTMAB>20CTMAB。

当改性时所用表面活性剂的浓度相同时,表面活性剂的碳链越长,其有机膨润土的

层间距越大,即80OTMAB>80CTMAB>80CTMAB。

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