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酸改性海泡石結(jié)晶水的變化

海泡石結(jié)構(gòu)中通常存在三種形式的水:羥基水，位于硅氧四面體帶和陽離子八面體帶之間:吸附水，賦存于結(jié)構(gòu)空洞或通道內(nèi)，無固定配位位置，海泡石，與周圍離子之間靠分子鍵結(jié)合;結(jié)構(gòu)水，受Mg2*離子束縛較強的水分子，位于結(jié)構(gòu)空洞壁上，參加八面體配位。這三種形式的水對海泡石性質(zhì)的影響有很大不同。當海泡石樣品加熱時，上述 三種水隨著溫度的升高逐漸脫除。圖2-6中a、b和c依次為海泡石樣品Sep-16和Sep-26的熱重分析圖，Sep-0 樣品的失重變化可分為幾個階段: 50~110°C 失重約6%，吸附水脫出，此外這一-階段失重還取決于相對濕度; 212~307 °C失重約1.1%，結(jié)晶水脫出，這是四個結(jié)晶水中兩個連接較弱的水分子失去的緣故。此時，海泡石的結(jié)構(gòu)開始塌陷，導(dǎo)致另外兩個連接較強的結(jié)晶水被坍塌的通道包圍，從而需要在更高的溫度區(qū)間400-600°C (失重約2.8%)失去; 608- 710°C失重約5.2%; 809~ 903°C失重約1.2%，這是Mg- OH基之間發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，失去結(jié)構(gòu)水。樣品Sep-16和Sep-26的吸附水脫出階段的失重行為與Sep-0相似，但結(jié)晶水和結(jié)構(gòu)水脫出階段明顯不同，并且很難區(qū)分出失水區(qū)間，失水速度也相對變慢，這說明酸處理增強了海泡石的熱穩(wěn)定性64。由此可見，酸改性海泡石不但對結(jié)晶水的含量，而且對結(jié)晶水與鎂離子的鍵合力大小都有很大的影響。

.李松軍等[21研究表明:金屬離子的引入能誘發(fā)強的表面酸性，而金屬離子的引入則能產(chǎn)生強堿中心;對于同族的金屬陽離子，離子半徑越小，電荷密度越高，交換后海泡石的酸性亦越強:同價金屬陽離子取代Mg2*時，海泡石的結(jié)構(gòu)及表面酸性無顯著變化。1987年Cormal2]將A1*交換 的海泡石用于乙醇脫氫反應(yīng)，Alt交換的海泡石大大提高了催化活性，是天然海泡石的200倍。

(1)改性海泡石結(jié)構(gòu)的變化

海泡石樣品的X射線衍射結(jié)果。海泡石的衍射峰為20=7.30°，滑石的特征峰為20=9.46°，氧化硅特征峰為20= =26.64°。圖2-4中a、 b和c依次為海泡石ep-16和Sep 26(數(shù)字表示脫鎂率，下同)的XRD圖，海泡石管，從圖中可以看出，隨著改性海泡石脫鎂率的增加，海泡石7.30° 的特征峰和滑石9.46°的特征峰變化不是很明顯，海泡石纖維，氧化硅26.640的特征峰明顯增強，氧化鈣29.32的雜質(zhì)峰也逐漸消失。這說明在比較緩和的改性條件下，海泡石，海泡石向滑石轉(zhuǎn)化并不是很明顯，但是隨著海泡石改性程度的增加，海泡石晶體結(jié)構(gòu)逐漸被破壞，硅氧四面體結(jié)構(gòu)的氧化硅相對增多。這與文獻[69]報道的結(jié)果- -致。

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