热处理蒙脱石的γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性研究

覃宗华^1,2，袁鹏¹，何宏平¹，朱建喜¹，杨淑勤^1,2，刘冬^1,2

1. 中国科学院广州地球化学研究所中国科学院矿物与成矿重点实验室2. 中国科学院研究生院

摘 要：采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）,在乙醇-水混和溶剂中对预先经不同温度煅烧的蒙脱石进行改性。采用XRD、FTIR、热分析、元素分析、比表面积及孔分析等多种手段对产物进行分析。结果表明:硅烷主要赋存于蒙脱石层间,呈双层排布,少量嫁接于片层端面。热处理温度通过影响蒙脱石层间含水量,进而影响硅烷在层间的水解缩合。硅烷改性蒙脱石的过程为:硅烷分子通过阳离子交换插层至蒙脱石层间;随后水解生成的硅醇分子相互缩合;最终由于乙醇对硅烷水解的抑制作用以及蒙脱石片层相邻电荷位点存在一定的间距,与蒙脱石片层结合较弱的硅烷分子被洗脱,剩余的Si-O-Si交联网络在层间形成类似"柱子"结构。该硅烷改性蒙脱石与原始蒙脱石的比表面积相差不大,但其结构中微孔的比重增加。

关键词：蒙脱石;热处理;硅烷;改性;孔结构;