朱家义

蒙脱土(MMT)是一种层状结构的硅酸盐，在工业中应用 极广。蒙脱土由于其独特的结构优势，来源易，价格低而受到 大家的青睐和重视，蒙脱土属于2?1型结构的具有膨胀性的含 水铝硅酸盐，其结构单元是由硅氧四面体层中夹杂一个铝氧八 面体层构成的，如图1[1]。一般粉末尺寸在0.1～1μm之间，由一些晶粒单元组成， 单个晶粒厚度约为8～10 nm，单元层的厚度则只有0.96～ 1 nm[ 2] 。相邻层间的结合力为范德华力。层片与层片之间可完 全随机旋转、平移，但单一片一般不能单独存在，而是以多层 聚集的晶体存在，在XRD中有较敏锐的(001)衍射。它具有如 下特性[3]：(1)蒙脱土单元层间含有层间水，层间具有可交换的 钙、镁、钾、钠等离子，它们易被有机阳离子所取代，显示其 独特的膨胀、收缩性；(2)蒙脱土单元除c轴以一定间距堆垛 外，a、b轴方向常存在不规则的位移，因此，其结构具有二 维晶体的特征；(3)蒙脱土的四面体及八面体存在广泛的同晶 置换，四面体中的Si常被Al3+替代，八面体中的Al3+常被Mg2+、 Fe3 + 、Fe3+、Ni2+、Li+等取代，从而层间产生弱的负电荷。 蒙脱土层间域是一个特殊的化学反应场所，通过层间交换、 层间柱撑等物理化学方法，使其结构和性质发生相应的变化。 蒙脱土表面具有亲水性，不利于蒙脱土在有机相中的分散 以及对有机物质的吸附。将有机物质引入层间制的有机蒙脱土 层间距大，膨胀性能好，同时改善了无机物的界面极性和化学 微环境，使有机蒙脱土比原土具有更广的应用范围。利用阳离 子表面活性剂对天然蒙脱土进行改性得到改性蒙脱土，能大大 增加蒙脱土对水中疏水性有机物的去除能力[4-5]。为了便于使用有机蒙脱土，增加了其机械强度和透水性，需将其固定化处理[6]。 改性后的蒙脱土层间距变大，表面由亲水性转化为疏水 性，增强了蒙脱土片层与聚合物分子

1有机土的研究现状蒙脱土具有典型的层状结构，层间距仅1 nm，有大量无 机离子，层间化学微环境为亲水憎油性，不利于单体插入。因 此，要选择合适的插层剂(有机阳离子)，通过离子交换，使蒙 脱土层间的阳离子被有机阳离子取代[12-13]。王毅等[14]采用十 六烷基氯化吡啶及乙酸镍对蒙脱土进行了一次、二次插层改 性，对样品进行了红外光谱、X射线衍射分析和沉降实验。结 果表明两种插层剂均已进入蒙脱土的层间，有机蒙脱土的层间 距由1.04 nm增加到2.21 nm，改性蒙脱土在有机介质中表现 出很好的分散性。Tien[15]等人则采用联苯胺和12胺基月桂酸 作插层剂，制得有机蒙脱土。王锦成等[10]采用双羟乙基十二 烷基三甲基氯化铵改性有机蒙脱土，结果表明，改性后的有机 蒙脱土具有较大的层间距。文献[16]采用十六烷基溴化铵和三 甲胺等对蒙脱土进行了有机化改性，并研究了不同极性的阳离 子表面活性剂对蒙脱土吸附性能的影响。结果发现，极性端基 的大小并不是影响蒙脱土吸附性能的决定性因素。插层法是制 备蒙脱土常用方法。