机械研磨高岭石的固体²⁹Si、²⁷Al核磁共振光谱研究

方燕^1,2,3，陶奇^1,2，陈爱清^1,2,3，何宏平^1,2

1. 中国科学院矿物学与成矿学重点实验室广州地球化学研究所2. 广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室3. 中国科学院大学

摘 要：综合多种测试方法,考察了研磨对茂名高岭石粒径、形貌与微结构等理化性质的影响。重点采用²⁹Si、²⁷Al MAS NMR光谱考察了研磨过程中结构脱羟、Si、Al配位环境变化、新活性位点形成等微结构演变等。结果表明:研磨初期,高岭石六方片层遭到破碎,颗粒粒径逐渐减小,比表面积在研磨1 h达到最大（43.8 m²/g）;此后,颗粒发生团聚,比表面积减小,样品脱羟量和表面吸附水含量均逐渐增加。核磁Si谱和Al谱分别在化学位移-100.5和14.8处出现新的信号,归属于四面体Si与八面体Al相连顶氧质子化作用而产生的Q³ Si-OH⁺-Al结构。研磨导致高岭石脱羟,Al配位状态从AlⅥ经由AlⅤ逐渐向AlⅣ转变。

关键词：高岭石;机械研磨;四面体片;八面体片;固体核磁光谱;