有机插层微晶白云母的制备及其吸附性能研究

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1、成都理工大学硕士学位论文当云母族矿物的八面体空隙完全被Me2+的阳离子（如Mg2+离子）充填时，称为三八面体型云母（黑云母）；当2/3八面体空隙被Me3+的阳离子（如Al3+离子）充填时，称为二八面体型云母（如白云母）。但是在二八面体云母的自然形成过程中，三价阳离子往往会与二价阳离子发生类质同象替代，形成二八面体-过渡型-三八面体型。X射线衍射图中d060的变化可以作为识别这些结构构型的特征。当d060=0.1488~0.1513nm时为二八面体型云母；d060=0.1523~0.1553nm时为三八面体型云母；二者之间为过渡型。ab

2、图1-2层状硅酸盐八面体模型（a：三八面体b：二八面体）Fig.1-2Modelofoctahedroninlayeredsilicate2第1章前言图1-3层状硅酸盐中的八面体（a：M2型b：M1型）Fig.1-3Octahedroninlayeredsilicate白云母族矿物的变体有20多种，简单多型主要有1M、2M1、2M2、2O、3T、6H这六种。白云母类云母的唯一稳定变体是2M1型，随着温度、压力和作用持续时间的增加，1M型变体转变成2M1型[1]。cabcbbc图1-4白云母多型（a：1M型b：2M1型c：3H型）Fig

3、.1-4Polytypeofmuscovite3成都理工大学硕士学位论文川西微晶白云母是一种新型的非金属资源，该矿体赋存于下震旦系开建桥组地层中，呈层状或似层状产出，是由沉凝灰岩经沉积成岩作用或后期热液蚀变改造而成。川西微晶白云母的晶体结构、晶体化学、晶体形态等都和白云母相同或基本相同，所不相同的是，它的结晶颗粒天然超细，只具有微米级的晶体或晶片（简称“微晶”），其大小一般为1~10μm。这就是“微晶白云母”名称的由来[3]。川西微晶白云母化学成分见表1-1。其化学成分有两个特点：Al2O3的含量在30%左右，低于白云母的理论组成值（

4、38%）；杂质元素Ft（Ft=Fe+Mg）的含量一般在6%左右，较普通白云母高。[3]表1-1川西微晶白云母矿的化学成分(wt/%)Table1-1Chemicalcompositionsofmicro-crystalmuscoviteinWestSichuanSiO2Al2O3Fe2O3MgOTiO2FeOMnOCaONa2OK2OLi2OH2O0.155330.514.041.650.080.800.100.590.1211.630.034.53注：测试单位为成都理工大学材料与化学化工综合实验室。川西微晶白云母的d060=0.15

5、02nm，b=0.9012nm，d060和b值较大，530cm-1的谱带分裂明显，间距达50cm-1，属于二八面体型白云母类矿物。从晶体结构特征推断，导致微晶白云母矿铝含量较低、铁镁含量较高的原因是，白云母晶体铝氧八面体中的Al离子被Fe、Mg等离子所取代，这一矿物组合是通过矿物类质同象作用所形成一种多硅白云母系列矿物。微晶白云母呈微细薄板状结晶形态，粒径小于10μm，一般1μm~5μm，平均5.5μm，厚度平均0.8μm，径厚比值小，平均6.9，其结晶程度高，水化程度低或几乎未水化。微晶白云母的晶胞参数a=0.52001nm，b=0

6、.90633nm，c=2.00396nm，α=90.00°，β=95.79°，γ=90.00°，属2M1型白云母[4]。1.1.2微晶白云母的应用白云母类矿物具有特殊层状晶体结构，晶格十分稳定，矿物的体积电阻和表面电阻均高，有较低的电介质损耗，能抗电弧、耐电晕、绝缘强度高，而且热膨胀系数小、耐热性能好，在550℃高温下不改变性质，熔点高达1200℃以上。白云母类矿物属单斜晶系，二轴平行薄片平面，粉体有一定径厚比，易于呈有序定向排列，容易产生消光效应，可阻挡可见光，也能屏蔽紫外线和红外辐射、从理论上还可阻挡微波，因此能耐老化，保温性好。

7、结合其质地比较坚硬、机械强度高等良好的物化性能，因而在工业上具有相当广泛的应用[1]。大片云母是从天然产出的云母片状结合体或云母脉中开采出来大片状白云4第1章前言母。由于它优良的电和热的绝缘性能，使得它在电子工业中制备电子管投料片、冲制零件、真空管和电容器等；可以用作射线管窗、窑炉炉窗、耐酸碱观测窗、氧气呼吸器隔膜等；电机工业中使用的绝缘材料；电子计算机、雷达、导弹、人造卫星和激光器上的材料以及应用在日用电器装置、电话、照明等多种领域中得到广泛的应用。但是在自然界中大片状的云母资源数量有限，而且产量低，成本高[1]。碎云母是可利用的小

8、粒级云母。其特点是片度小，赋存比较集中，易于开采。它的用途更加广泛，目前除一些特殊场合外，碎云母已经基本上取代了大片云母。用碎云母生产的产品有：1．云母纸；2．耐热云母板和耐火云母带；3．用酸处理后生产膨胀云母用于建筑；