醋酸钾插层复合物热相变研究.pdf

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1、矿物岩石地球化学通报·侯德封奖获奖者论文·PetrologyandGeochemistryVo1．34No．3，May，2015煤系高岭石／醋酸钾插层复合物热相变研究程宏飞，李凯华，李晓光，刘钦甫1．中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院，北京100083；2．煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京100083摘要：高岭石插层复合物作为新型矿物材料现已被广泛应用。然而，插层复合物热稳定性较难控制使其在聚合物中的应用一直受到限制。本文应用热分析、X射线衍射、质谱及发射红外光谱等表征技术对煤系高岭石／醋酸钾插层复合物受热分解产物及

2、微结构变化进行了研究。结果表明，煤系高岭石／醋酸钾插层复合物热相变主要经历以下几个阶段：插层水脱嵌(约350~C)，插层剂醋酸钾脱嵌(约400~C)，脱羟基(约450℃)，偏高岭石形成(450～550℃)，KHCO出现(约600℃)，KHCO，热分解形成K：CO3和KA1SiO出现(约700~C)，热解产品K2A12SiO4出现(约800~C)，KAl2Si20出现(900—1000~)，大量K3AIO3形成阶段(1100~C及以上)。此外，还发现通过控制插层率和加热温度，可实现高岭石插层复合物的可控分解、新物相合成与转变，从而有

3、利于新材料的合成。关键词：煤系高岭石；醋酸钾；插层复合物；相变中图分类号：P578．964文章编号：1007—2802(2015)03—0526—06doi：10．3969／j．issn．1007—2802．2015．03．008PhaseTransitionofCoal-BearingStrataKaoliniteIntercalatedbyPotassiumAcetateCHENGHongfei，，LIKai．hua，LIXiaoguang，LIUQin—fu1．SchoolofGeoscienceandSurveyingEn

4、gineering，ChinaUniversityofMining＆Technology，Beijing100083，China；2．StateKeyLaboratoryofCoalResourcesandSafeMining，Beijing100083，ChinaAbstract：Kaoliniteintercalationcomplexesarenewmineralmaterialsandhavebeenwidelyused．However，theappliea—tionofintercalationcomplexinpoly

5、merislimitedbecauseofitsthermalstability．Inthepresentpaper，thethermaldecom—positionandstructuralmodificationofcoal-bearingstratakaolinite—potassiumacetateintercalationcomplexwasstudiedu—singthermalanalysis，X—raydiffraction(XRD)，massspectrometricanalysisandinfraredemis

6、sionspectroscopy．There—snhsshowedthatthethermalphasetransformationofcoal-bearingstratakaolinite·-potassiumaeetateintercalationcomplexismainlydividedintothefollowingstages：lossofintercalatedwater(350~C)，lossofintercalatedpotassiumacetate(400~C)，dehydroxylation(450~C)，f

7、ormationofmetakaolinite(450—550~C)，theappearaneeofKHCO(60&C)，thefi)rmationofK2CO3fromthethermaldecompositionofKHCO3andKA1SiO4appearance(700~C)，thepyro]ysisprodu(,tK2A12SiO4(800~C)，theformationofK4A12Si2O3(900~Cand1000~)，andtheformationstageofK3A103．Moreover，thethermal

8、decomposition，newmaterialformationandphasetransformationofkaoliniteintercalationcomplexeswascontrolla—1)lebycontrollingthein