有機陽離子膨潤土的層間距及排列方式

時間：2014-05-21 10:06:33

作者：世邦機器

有機陽離子膨潤土的層間距及排列方式眾多研究表明，陽離子表面活性性的結構對有機膨潤土的層間有顯著影響。如用不同碳鏈長度的季銨鹽陽離子又才膨潤土插層，其層間距滿足如下關系式：（3-18）式中，d（100）為改性膨潤土的層間距；n―1為季銨鹽鏈中亞甲基的數目；rM為端甲基的范德華半徑（0.3nm）；rc―N為C―N鍵長（0.14nm）；θ為C―N―C鍵角。

膨潤土與不同鏈長的有機伯胺鹽酸鹽進行反應時,膨潤土的層間距隨著烷基胺碳鏈長度的增加而增大。如王一中等（1999）用十二胺和和十八胺鹽酸鹽在同樣條件下分別插層膨潤土，得至C18改性膨潤土的d（100）為2.254nm，而C12改性膨潤土的d（100）為1.796nm。在膨潤土加工過程中，需要用到很多的膨潤土設備。翁祖華等（2001）分別用單長鏈十八烷基三甲基溴化銨（OTMAB）與雙長鏈季銨鹽（雙十八烷基二甲基氯化銨， DSDMAC）對膨潤土插層，然后X射線衍射法（XRD）測定有機膨潤土的層間距。結果表明，用雙長鏈季銨鹽插層的膨潤土層間距明顯大于單長鏈季銨鹽插層的層間距.。前者插層得到的膨潤土層間距可達 3. 73nm，后者只有2.05nm。

朱利中、李益民等（1997）分別用十八烷基三甲基溴化銨（OTMAB）、十六烷基三甲

基溴化銨（CTMAB）十二烷基三甲基溴化銨（CTMAB）改性膨潤土測定了改性土的層間距。

得出以下幾點結論。

有機膨潤土的層間距都大于原土。

有機膨潤土的層間距一般隨改性時所用表面活劑濃度的增加而增大，但當加入的表面活性劑量超過原土的陽離子交換容量（74.64mmol/100g土）時，層間距就不再隨表面活性劑加入量的增加而增大。例如，一系列CTMAB有機膨潤土，層間距的大小為100CTMAB＞80CTMAB＞60CTMAB＞40CTMAB＞20CTMAB。

當改性時所用表面活性劑的濃度相同時，表面活性劑的碳鏈越長，其有機膨潤土的

層間距越大，即80OTMAB＞80CTMAB＞80CTMAB。