Montmorillonite liên kết chéo. I. Tổng hợp và Tính chất của Hydroxy-Aluminum-Montmorillonite
Tóm tắt
Một hệ thống xốp ổn định bao gồm montmorillonite liên kết chéo bởi các oligomer nhôm Hydroxide đã được tổng hợp bằng cách phản ứng ở nhiệt độ phòng giữa một dung dịch nước của các oligomer này với một sự phân tán lớp đơn của montmorillonite. Montmorillonite liên kết chéo (Al-CLM) thu được là một vật liệu không phình, cho thấy khoảng cách nền từ 14.4 đến 18.8 Å sau khi được làm khô trong không khí và từ 14.2 đến 18.0 Å sau khi xử lý ở 110°C. Khoảng cách nền được tìm thấy là phụ thuộc vào tuổi và tỉ lệ OH/Al của dung dịch nhôm hydroxide, cũng như vào lượng tương đối của hai chất phản ứng. Một diện tích bề mặt riêng là 160 m2/g và một mẫu nhiễu xạ với khoảng cách nền chiếm ưu thế là 17.5 Å được thu được bằng cách sử dụng nhôm hydroxide với OH/Al = 1.85, đã được lão hóa ít nhất 5 ngày, và bằng cách áp dụng tỉ lệ Al/montmorillonite lớn hơn 1.5 trong quá trình liên kết chéo. Khoảng cách nền của Al-CLM giữ nguyên sau khi nung ở 220°C, trong khi diện tích bề mặt riêng không bị ảnh hưởng bởi việc xử lý nhiệt lên đến 480°C.
Hai cấu hình khả thi của các oligomer nhôm hydroxide, phân bố đồng nhất giữa các lớp đơn montmorillonite song song, đã được xem xét để giải thích khoảng cách nền 17.5–18.8 Å, cụ thể là (a) xếp chồng của hai đơn vị vòng oligomer theo chiều song song so với các lớp đất sét và (b) định hướng vuông góc của các đơn vị oligomer riêng lẻ.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Hem, J. D. and Roberson, C. E. (1967) Form and stability of aluminum hydroxide complexes in dilute solution: U.S. Geol. Surv. Water-Supply Pap. 1827-A. 55 pp.
Smith, R. W. and Hem, J. D. (1972) Effect of aging on aluminum hydroxide complexes in dilute aqueous solutions: U.S. Geol. Surv. Water-Supply Pap. 1827-D. 51 pp.
Greenland, 1968, Iron hydroxides and clay surfaces, 9th Int. Congr. Soil Sci. Trans., 1, 657
Somasiri, 1972, Effect of hydrolysis of aluminum on competitive adsorption of potassium and aluminum by expansible phyllosilicates, Int. Clay Conf., 2, 53
Slaughter, 1960, The formation of chlorite-like structure from montmorillonite, Clays and Clay Minerals, 7, 114
Meyers, 1972, Correlation of X-ray IR, DTA, DTGA and CEC observations on Al-hydroxy interlayers, Int. Clay Conf., 2, 243
Brydon, 1966, The nature of aluminum hydroxide montmorillonite complexes, Am. Mineral., 51, 875
Hsu, 1964a, Formation of X-ray amorphous and crystalline aluminum hydroxide, Mineral. Mag., 33, 749
Caillere, 1949, Experimental formation of chlorite from montmorillonite, Mineral. Mag., 28, 612
Anderson, 1966, Umiat bentonite: an unusual montmorillonite from Umiat, Alaska, Am. Mineral., 51, 1443
Bailey, 1962, Chlorite polytypism: I. Regular and semi-random one-layer structures, Am. Mineral., 47, 819
Van Olphen, H. (1963) Clay Colloid Chemistry: Interscience Publ., New York, 301 pp.
Weiss, 1963, Über die Lafe der austauschbaren Kationen bei Kaolinit, Proc. Int. Clay Conf., 1, 203
Schoen, 1970, Structures of aluminum hydroxide and geochemical implications, Am. Mineral., 55, 43
Grim, 1954, Clay mineral investigation of sediments in the northern Gulf of Mexico, Clays and Clay Minerals. N.A.S.-N.R.C., Publ., 327, 81
Davey, 1968, Clay-water interaction as affected by hydrous aluminum oxide films, 9th Int. Congr. Soil Sci., 1, 607
Shabtai, 1976, Synthesis and catalytic properties of a 1,4-DIAZABICYCLO (2,2,2) octane-Montmorillonite system—A novel type of molecular sieve, Proc. 6th Int. Congr. Catal., B5, 1
Thiessen, 1942, Wecheselseitige Adsorption von Kolloiden, Z. Elektrochem., 48, 675
Kruyt, 1952, Colloid Science
Herrera, 1972, Effects of anions on the formation and stability of montmorillonite-Fe (III) complexes, Int. Clay Conf., 2, 255
Gupta, 1969b, Fixation of hydroxy-aluminum by montmorillonite, Am. Mineral., 34, 1625
Jackson, 1963a, Interlayering of expansible layer silicates in soils by chemical weathering, Clays and Clay Minerals, 11, 29