離子交換改性
離子交換改性是用金屬離子取代海泡石骨架中的鎂離子,可使海泡石產生中等強度的酸性或堿性,并不改變其結構。實踐表明,如h+取代mg2+一樣,金屬離子亦可進入海泡石晶格取代mg2+。盡管離子交換克服了酸處理使海泡石結構變化的后果,卻不能增加海泡石的比表面積,然而金屬離子取代八面體邊緣的鎂離子可使海泡石產生中等強度的酸性或堿性。
-方面可以降低鎂含量,另一方面可以提高鋁含量。本章主要針對fcc催化劑基質的使用條件對海泡石進行酸改性和鋁改性,考查了溶液濃度、反應溫度、反應時間對海泡石脫鎂率的影響,研究了不同條件下海泡石改性對其表面性質和結構的影響。在此基礎.上,考查了外加鋁源酸改性海泡石對其比表面積和孔結構的影響。
改性海泡石的制備
酸改性海泡石結晶水的變化
海泡石結構中通常存在三種形式的水:---水,位于硅氧四面體帶和陽離子八面體帶之間:吸附水,賦存于結構空洞或通道內,無固定配位位置,與周圍離子之間靠分子鍵結合;結構水,受mg2*離子束縛較強的水分子,位于結構空洞壁上,參加八面體配位。這三種形式的水對海泡石性質的影響有很大不同。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%,結晶水脫出,這是四個結晶水中兩個連接較弱的水分子失去的緣故。此時,海泡石的結構開始塌陷,導致另外兩個連接較強的結晶水被坍塌的通道包圍,從而需要在更高的溫度區間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基之間發生脫水縮合反應,失去結構水。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,但結晶水和結構水脫出階段明顯不同,并且很難區分出失水區間,失水速度也相對變慢,這說明酸處理增強了海泡石的熱穩定性64。由此可見,酸改性海泡石不但對結晶水的含量,而且對結晶水與鎂離子的鍵合力大小都有很大的影響。