图1-1 蒙脱石晶体结构

1。2。2  蒙脱石的性质

蒙脱石为隐晶质块体晶体，在电镜下观察其结构为细小鲮片。蒙脱石的颜色一般呈现白色，不过当有杂质混入蒙脱石中时其颜色可呈有可能会变为黄色、灰色、粉红色、绿色等多种颜色；蒙脱石的晶体为半透明的，不过其本身颗粒并不透明，而且其颜色偏暗。由于不同地区造成的差异，通常不同地域天然形成的蒙脱石其中含有组分都是有一定差别的，但都具有蒙脱石的基本性质，这是不会改变的。 文献综述

1。2。2。1  蒙脱石的表面性质 

蒙脱石表面性质受到其表面原子种类、基本化学组成、层间电荷量、CEC大小、同构置换的位置和程度等因素的共同影响。蒙脱石的表面存在有羟基类功能基团、Lewis酸和Bronsted酸等，这几种存在于蒙脱石表面的功能基对蒙脱石的表面活性有相当大程度的影响。层间化合物导致Lewis酸产生，蒙脱石的羟基组分则是Bronsted酸的主要来源。在蒙脱石的取代程度上，四面体要低于八面体，八面体取代造成了更加离域化的片层负电荷，而这增强了硅氧烷表面的Lewis碱性[21]。存在于层间的 钾、钙、镁、钠等阳离子平衡了片层间的负电荷，同时也很大程度的影响了蒙脱石在物理以及化学上的性质。而层间的阳离子与层间的水分子因配位作用而导致了阳离子对水分子产生极化作用，这使得水分子形成了更强的酸性[22]。 

蒙脱石由于其特殊的结构组成使得在其表面存在着大量的空隙。其中一种为二维孔，由层间距大小来决定；另一种空隙结构被称为“卡房”结构，如图1-2所示，“卡房”是蒙脱石晶片以表面与端面之间和端面与断面之间的吸附作用产生的。表面空隙的丰富与否是导致材料在实际应用中是否拥有较高表面活性的重要影响因素。 

 蒙脱石“卡房”结构

1。2。2。2  蒙脱石的吸湿性和膨胀性 

蒙脱石具有的二维网架状延展型结构使得蒙脱石拥有很强的吸水膨胀性和吸有机膨胀性。而且在膨胀后蒙脱石片层间的距离会增大：一般吸水后其层间距离的变化在 0。95~2。2nm的范围内，而吸附有机物质之后的层间距离则可以达到 4。8nm。这种吸附性能的大小主要是由层间的可交换阳离子的性质决定的，在吸附水或有机物质膨胀后，蒙脱石的体积会达到吸附前的三四十倍[23]。 

1。2。2。3  蒙脱石的吸附性 

蒙脱石的吸附能力主要由物理吸附、化学吸附和离子交换三种形式组成，其中离子交换在蒙脱石的吸附能力中占有相当重要的位置。 来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

物理吸附：物理吸附是通过分子间的作用力（即范德华力，氢键等）产生的吸附作用，同时相比于范德华力，氢键产生的吸附作用更强，是物理吸附过程中的一种特殊形式。蒙脱石因其特殊的孔隙结构而使得其具有很好的物理吸附能力，其中其“卡房”结构可以有效地保留被吸附物质，将其截留在孔隙中，另外蒙脱石巨大的比表面积能够在表面吸附大量的物质。 

化学吸附：蒙脱石表面的活性基团导致了蒙脱石的化学吸附能力，尤其是表面的结构羟基。由于存在于表面的原子拥有自由电子对，使得这些原子都具有相当的活性，当表面原子与外界分子接近或接触时，蒙脱石表面的原子就能与这些分子发生电子的转移，交换等，最终形成化学键[24]。这即蒙脱石的化学吸附。 

离子交换：蒙脱石晶体的晶胞内硅氧四面体中的硅可被铝置换,铝氧八面体中的铝可被 镁、铁、钙、锂、钠等离子同晶置换,使得单位晶层中出现电荷不平衡,导致蒙脱石的结构带负电,为了平衡电荷，蒙脱石层间就会吸附一些可交换的阳离子，即钾、钠、钙、镁等离子。这即为蒙脱石拥有良好离子交换性的由来[25]。