堿性鈣基膨潤(rùn)土的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、膨潤(rùn)土是一種陽(yáng)離子交換型層狀結(jié)構(gòu)的天然材料，其主要成分為硅鋁酸鹽。由于膨潤(rùn)土及其改性產(chǎn)物具有一系列的優(yōu)良性能，在工農(nóng)業(yè)及環(huán)境保護(hù)上有廣泛的應(yīng)用。但因其不具備陰離子交換功能，用途受到一定限制。 為了拓寬膨潤(rùn)土的應(yīng)用范圍，本文提出了一種具有陰離子交換功能的堿性鈣基膨潤(rùn)土及其制備方法。該膨潤(rùn)土由活性白土與氫氧化鈣在干法條件下制得。在綜合分析各種影響因素的基礎(chǔ)上，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)，探索出制備堿性鈣基膨潤(rùn)土的最佳工藝參數(shù)，并利用紅外光譜、X

2、射線衍射和差熱分析等手段對(duì)合成的產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。同時(shí)，對(duì)堿性鈣基膨潤(rùn)土的性能作了初步研究，測(cè)試了鈣離子在酸性條件及強(qiáng)陽(yáng)離子存在下的穩(wěn)定性。在應(yīng)用研究方面，利用檸檬酸等有機(jī)酸為有機(jī)改性劑，對(duì)堿性鈣基膨潤(rùn)土進(jìn)行有機(jī)化改性，考察了有機(jī)土合成的影響因素，并得到最佳工藝條件，最后對(duì)有機(jī)土的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和表征。 離子交換容量的測(cè)定結(jié)果顯示，在最佳工藝條件下，所制備的堿性鈣基膨潤(rùn)土可交換氫氧根的量可達(dá)1.2mmo 1·g<,-1>。紅外

3、光譜、X射線衍射和差熱分析等表征手段的結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明，產(chǎn)物的層間結(jié)構(gòu)與鈣基膨潤(rùn)土基本相同，氫氧根已進(jìn)入層間，從而證實(shí)了改性的成功。在性能測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，堿性鈣基膨潤(rùn)土在酸性條件下是很不穩(wěn)定的，但在強(qiáng)陽(yáng)離子的存在下則不受影響。最佳操作條件下，檸檬酸根有機(jī)土的有機(jī)物含量約為20％，分析其紅外光譜和差熱分析曲線，可知產(chǎn)物中檸檬酸根陰離子已取代氫氧根離子進(jìn)入堿性鈣基膨潤(rùn)土層間，且與檸檬酸相比，熱穩(wěn)定性也有較大的提高。堿性鈣基膨潤(rùn)土的開(kāi)發(fā)，在溶液脫