偏高岭石碱溶合成方钠石相变过程及吸附特性

来源期刊：材料导报2018年第22期

论文作者：匡敬忠 黄哲誉 马强 刘鹏飞 郭传州

文章页码：3853 - 3861

关键词：偏高岭石;碱溶;方钠石;沸石;吸附;

摘    要：方钠石具有笼型结构和比表面积大的特性,使其吸附能力较强。以偏高岭石和NaOH为原料,通过碱溶法合成了羟基方钠石,探讨了NaOH浓度、反应温度、反应时间和液固比对合成方钠石的影响。采用XRD、SEM、IR和NMR对碱溶过程的产物进行了表征;探讨了方钠石对Al ³⁺的吸附特性。结果表明,反应温度对方钠石合成影响最大,NaOH浓度次之,液固比影响较小,升高反应温度和增大NaOH浓度可缩短反应时间。碱溶过程中,偏高岭石中的活性铝、硅优先溶解于NaOH溶液,随着反应的推进,溶液中的铝、硅达到一定浓度后会发生缩聚反应形成前驱体胶凝相。NaOH浓度对前驱体胶凝相的转变影响显著,低浓度时,胶凝相主要转变成沸石相;高浓度时则转变为方钠石相,反应的本质是处于亚稳定状态的沸石相与NaOH反应形成方钠石相。吸附特性试验表明,方钠石对Al ³⁺的吸附符合Langmuir模型,其吸附率高达99.9%,最大吸附量达89.77mg/g。