Структуроутворення в дисперсіях монтморилоніту за наявності четвертинних амонієвих солей

Целью работы является исследование влияния катионных ПАВ – четвертичных солей аммония – на структурообразование в суспензиях монтмориллонита. Для этого изучались реологические и коллоидно химические свойства таких систем. На основе рентгенофазового анализа установлено близкое к параллельному расположение молекул ПАВ относительно базальной поверхности минерала при значениях межслоевого пространства 1,6 нм. С помощью реометрии получены кривые течения и соответствующие значения предельных напряжений сдвига для дисперсий монтмориллонита в присутствии катионных ПАВ. Показан экстремальный характер изменения реологических характеристик дисперсий монтмориллонита в зависимости от концентрации ПАВ. Максимумы на кривых зависимости предельного напряжения сдвига от концентрации ПАВ соответствуют формированию непрерывной сетки между частицами типа “ребро–грань”. Показано, что при использовании катионных ПАВ напряжение сдвига имеет четко выраженный максимум (15 Па) в области концентрации ПАВ 1 ммоль/дм3 и постепенно уменьшается почти до нулевого значения при дальнейшем увеличении содержания ПАВ. Полученные результаты являются основой при определении оптимальных параметров синтеза пористых гетероструктур и регулирования их свойств путем изменения гидрофильно-гидрофобного баланса исходных систем.

Год издания: 
2013
Номер: 
3
УДК: 
544.72:547-304.2
С. 140–144. Іл. 2. Бібліогр.: 16 назв.
Литература: 

1. L. Betega de Paiva et al., “Organoclays: Properties, preparation and applications”, Appl. Clay Sci., no. 42, рp. 8—24, 2008.
2. M.S. Auerbach, Handbook of layered materials. UK, London: CRC Press, 2004, 646 p.
3. G. Kickelbick, Hybrid materials: synthesis, characterization, and applications. Weinheim: Wiley-VCH, 2007, 498 p.
4. A. Galarneau et al., “Porous clay heterostructures (PCH) as acid catalysts”, Chem. Com., no. 17, pр. 1661—1662, 1997.
5. H.Y. Zhu et al., “Molecular engineered porous clays using surfactants”, Appl. Clay Sci., no. 20, pp. 165—175, 2002.
6. Шабанова Н.А., Саркисов П.Д. Золь-гель технологии. Нанодисперсный кремнезем. — М.: БИНОМ. Лабо- ратория знаний, 2012. — 328 с.
7. Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д. Адсорбция на глинистых минералах. — К.: Наук. думка, 1975. — 352 c.
8. Шрамм Г. Основы практической реологии и реометрии. — М.: Колос, 2003. — 312 с.
9. G.W. Brindley and G. Brown, Crystal Structures of Clay Minerals and Their X-Ray Identification. UK, London: Mineral. Soc., 1980, 496 p.
10. Zhu Jianxi et al., “Arrangement models of alkylammonium cations in the interlayer of HDTMA+ pillared montmorillonites”, Chinese Sci. Bull., no. 4, pp. 368—372, 2003.
11. E. Tombácz and M. Szekeres, “Surface charge heterogeneity of kaolinite in aqueous suspension in comparison with montmorillonite”, Appl. Clay Sci., no. 34, pp. 105— 124, 2006.
12. P.F. Luckham and S. Rossi, “The colloidal and rheological properties of bentonite suspensions”, Adv. Colloid Interface Sci., vol. 82, pр. 43—92, 1999.
13. M. Janek and G. Lagaly, “Interaction of a cationic surfactant with bentonite: a colloid chemistry study”, Colloid Polym. Sci., vol. 281, pp. 293—301, 2003.
14. D. Penner and G. Lagaly, “Influence of organic and inorganic salts on the coagulation of montmorillonite dispersions”, Clays and Clay Minerals, vol. 48, pр. 246—255, 2000.
15. А. Gürses et al., “Monomer and micellar adsorptions of CTAB onto the clay/water interface”, Desalination, vol. 264, рp. 165—172, 2010.
16. B. Rózycka-Roszak et al., “Hydration of alkylammonium salt micelles - influence of bromide and chloride counterions”, Z. Naturforsch C, no. 55, pр. 1—7, 2000.

Транслитерированый список литературы: 

1. L. Betega de Paiva et al., “Organoclays: Properties, preparation and applications”, Appl. Clay Sci., no. 42, рp. 8–24, 2008.
2. M.S. Auerbach, Handbook of layered materials. UK, London: CRC Press, 2004, 646 p.
3. G. Kickelbick, Hybrid materials: synthesis, characterization, and applications. Weinheim: Wiley-VCH, 2007, 498 p.
4. A. Galarneau et al., “Porous clay heterostructures (PCH) as acid catalysts”, Chem. Com., no. 17, pр. 1661–1662, 1997.
5. H.Y. Zhu et al., “Molecular engineered porous clays using surfactants”, Appl. Clay Sci., no. 20, pp. 165–175, 2002.
6. Shabanova N.A., Sarkisov P.D. Zol'-gel' tekhnologii. Nanodispersnyĭ kremnezem. – M.: BINOM. Laboratorii͡a znaniĭ, 2012. – 328 s.
7. Tarasevich I͡U.I., Ovcharenko F.D. Adsorbt͡sii͡a na glinistykh mineralakh. – K.: Nauk. dumka, 1975. – 352 s.
8. Shramm G. Osnovy prakticheskoĭ reologii i reometrii. – M.: Kolos, 2003. – 312 s.
9. G.W. Brindley and G. Brown, Crystal Structures of Clay Minerals and Their X-Ray Identification. UK, London: Mineral. Soc., 1980, 496 p.
10. Zhu Jianxi et al., “Arrangement models of alkylammonium cations in the interlayer of HDTMA+ pillared montmorillonites”, Chinese Sci. Bull., no. 4, pp. 368–372, 2003.
11. E. Tombácz and M. Szekeres, “Surface charge heterogeneity of kaolinite in aqueous suspension in comparison with montmorillonite”, Appl. Clay Sci., no. 34, pp. 105–124, 2006.
12. P.F. Luckham and S. Rossi, “The colloidal and rheological properties of bentonite suspensions”, Adv. Colloid Interface Sci., vol. 82, pр. 43–92, 1999.
13. M. Janek and G. Lagaly, “Interaction of a cationic surfactant with bentonite: a colloid chemistry study”, Colloid Polym. Sci., vol. 281, pp. 293–301, 2003.
14. D. Penner and G. Lagaly, “Influence of organic and inorganic salts on the coagulation of montmorillonite dispersions”, Clays and Clay Minerals, vol. 48, pр. 246–255, 2000.
15. S. Gürses et al., “Monomer and micellar adsorptions of CTAB onto the clay/water interface”, Desalination, vol. 264, рp. 165 172, 2010.
16. B. Rózycka-Roszak et al., “Hydration of alkylammonium salt micelles - influence of bromide and chloride counterions”, Z. Naturforsch C, no. 55, pр. 1–7, 2000.

Полнотекстовый документSize
2013-3-24.pdf187.87 KB

Тематичні розділи журналу

,