粘土鉱物に吸着した金属イオンの化学結合状態に関する研究

粘土矿物吸附金属离子化学键状态的研究

• 批准号: 63540359
• 负责人: 相馬 光之
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: National Institute for Environmental Studies
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63540359/
• 关键词: 粘土鉱物; 吸着; 金属イオン; X線光電子分光法(XPS); 核磁気共鳴(NMR)

モンモリロナイト層間の交換性陽イオンを遷移金属イオン(Co^<2+>、Ni^<2+>、Zn^<2+>)で置換した。X線光電子分光法(XPS)で分析した遷移金属イオン濃度はイオン交換容量に一致し、XPSが測定する表面層(<100A^^0)への特異適な集積はないことがわかった。遷移金属イオンのモンモリロナイト中の化学結合状態は、これら金属イオンの2P光電子結合エネルギーとオージェ電子(Co、Ni:L_3VV、Zn:L_3M_<4.5>M_<4.5>)運動エネルギーによって特徴づけられる。それによると金属イオンの状態は、酸化物中の状態とは異なり、典型的なイオン結合化合物であるハロゲン化物群のそれによく対応する。これらの結果は、先に行ったモンモリロナイト層間の典型元素イオン(Na^+、Ca^<2+>、Ms^<2+>、など)の研究結果と一致する。Znの交換はpH4〜6では正常に起こるが、pH7では見かけの固定量はほとんど変化しないが、XPSで求めたZnの表面濃度は高く、2P電子オージェ電子のエネルギーから一部はZw(OH)_2としてモンモリロナイト表面に沈着しているものと考えられた。ナトリウム型合成フッ素四ケイ素雲母(Na-TSM)はモンモリロナイトと同様にイオン交換性があり、種々にイオン交換したTSMの触媒活性が注目されている。Na-TSMとこれをCa^<2+>、Fe^<3+>、Cu^<2+>などに交換したTSMのXPSを比較した。Na-TSMのNaIS(NaKLLオージェ)にはピークが2つあり、イオン交換によって高結合エネルギー成分(1072.9eV)のみが減少する。非交換性成分の結合エネルギー(1070.4eV)は低く、ゾーダライト中のNaに匹敵している。Na-TSMの^<23>Na固体高分解NMRによっても2成分の存在が認められ、Ca-TSMとの比較から、非交換性Naの化学シフト(1MNacl基準)は36ppmで、非常に高く、XPSの結果同様、特徴ある化学結合状態にあることを示した。

モ ン モ リ ロ ナ イ ト interlayer の commutativity Yang イ オ ン を migration metal イ オ ン (Co ^ 2 + > <, Ni ^ 2 + > <, zinc ^ 2 + > <) で replacement し た. The analysis method of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) で し た migration metal イ オ ン concentration は イ オ ン exchange capacity に consistent し, determination of XPS が す る surface layer (< 100 a ^ ^ 0) へ の specific optimal な set product は な い こ と が わ か っ た. Migration of metal イ オ ン の モ ン モ リ ロ ナ イ ト の chemical combination state は, こ れ ら metal イ オ ン の 2 p optoelectronic combining エ ネ ル ギ ー と オ ー ジ ェ electronic (Co, Ni: L_3VV, zinc: L_3M_ < 4.5 > M_ < 4.5 >) movement エ ネ ル ギ ー に よ っ て, 徴 づ け ら れ る. そ れ に よ る と metal イ オ ン の は, acidification of の state と は different な り, typical な イ オ ン combined with compound で あ る ハ ロ ゲ ン compound group の そ れ に よ く 応 seaborne す る. は こ れ ら の results, first line に っ た モ ン モ リ ロ ナ イ ト interlayer の typical elements イ オ ン (Na +, Ca ^ ^ 2 + > <, Ms ^ 2 + > <, な ど) の consistent results と す る. Zinc の exchange は pH4 ~ 6 で は normal に up こ る が, pH7 で は see か け の fixed amount は ほ と ん ど variations change し な い が and XPS で め た zinc の は high く surface concentration, 2 p electronic オ ー ジ ェ electronic の エ ネ ル ギ ー か ら a は Zw (OH) _2 と し て モ ン モ リ ロ ナ イ ト に shen with し て い る も の と exam え ら れ た . ナ ト リ ウ ム type synthetic フ ッ element four ケ イ pigment mica (Na - TSM) は モ ン モ リ ロ ナ イ ト と with others に イ オ ン commutativity が あ り, kind of 々 に イ オ ン exchange し た TSM の が noticeable catalytic activity さ れ て い る. Na - TSM と こ れ を Ca ^ < > 2 +, Fe ^ < 3 + >, Cu ^ 2 + > < な ど に exchange し た TSM の XPS を compare し た. Na - TSM の NaIS (NaKLL オ ー ジ ェ) に は ピ ー ク が 2 つ あ り, イ オ ン exchange に よ っ て high combining エ ネ ル ギ ー ingredients (1072.9 eV) の み が reduce す る. Non commutativity composition の combining エ ネ ル ギ ー low (1070.4 eV) は く, ゾ ー ダ ラ イ ト の in Na に match し て い る. Na - TSM の ^ < 23 > Na decomposition of high solid NMR に よ っ て も 2 composition exist の が recognize め ら れ, Ca - TSM と の is か ら, non commutativity Na の chemical シ フ ト は 36 PPM で mnacl benchmark (1), very high に く, XPS の results with others, 徴 あ る chemical combination state に あ る こ と を shown し た.