膨潤土與芳香性有機物分子的反應(yīng)

時間：2014-05-21 10:06:33

作者：世邦機器

膨潤土具有較大的比表面積（約800m2/g）、膨潤土結(jié)構(gòu)層由于不等價取代而帶上負電荷以及層間帶有陽離子等特點，使其能與眾多的不飽和有機化合物（如芳香族化合物）發(fā)生相互作用，除一般的物理吸附外，還形成配位吸附（I型化學(xué)吸附）和層間聚合作用（II型化學(xué)吸附）。

Mortland等（1971）根據(jù)紅外吸收光譜的不同把Cu2+-膨潤土與苯分子區(qū)分為三種結(jié)合方式：物理吸附（absorbed form）、I型化學(xué)吸附（green form）和Ⅱ型化學(xué)吸P （redform），這3種紅外光譜的特征吸收峰見表3-8。

配位吸附不飽和有機分子與膨潤土層間的金屬陽離子形成配位化合物，稱為I型化學(xué)吸附，也稱配位吸附。

Doner等（1969）首先發(fā)現(xiàn)了苯與膨潤土層間的Cu2+能形成配位化合物。Mortland等（1971）研究發(fā)現(xiàn)，Cu2+-膨潤土經(jīng)部分脫水后，再對芳香族化合物分子的蒸氣進行吸附，平衡后膨潤土由淺藍色變成綠色。在膨潤土加工過程中，需要用到很多的膨潤土設(shè)備。芳香族化合物分子被吸附到膨潤土上后，通過苯環(huán)的π鍵與過渡金屬離子形成配位化合物，有機分子原有的芳香性得到保留，在紅外光譜圖上表現(xiàn)為原來的特征吸收光譜向低能量方向移動（即紅移），例如甲苯經(jīng)Cu2+-膨潤土吸收后，紅外光譜圖顯示所有的C―C伸縮吸收頻率都降低7~12cm-1。

當(dāng)芳香性有機分子在膨潤土層間聚合，芳香性有機分子與膨潤土發(fā)生I型化學(xué)吸附時，膨潤土層間距發(fā)生明顯變化，Pinnavaia等（1971）據(jù)此認為，有機物分子通過苯環(huán)的刪面與過渡金屬離子形成配位化合物，有機分子的芳香性沒有改變。