15、叶蜡石、滑石及相关硅酸盐的特性研究

叶蜡石、滑石及相关硅酸盐的特性研究

1. 叶蜡石的特性

叶蜡石是一种重要的硅酸盐矿物，其特性可通过多种光谱技术进行研究。
- 1H CRAMPS NMR 光谱 ：叶蜡石的 1H CRAMPS NMR 光谱在 2.4 ppm 处有单峰，这是由于叶蜡石中类似三水铝石的氢氧化铝的铝八面体上占据顺式位置的桥接氢氧根配体的质子所致。在 150 °C 和 350 °C 时，光谱与未处理样品几乎相同。在 550 °C 下煅烧 4 小时，样品的脱羟基程度α = 0.62，1H CRAMPS 信号强度降低且显著变宽，这是脱羟基（去除 62%结构水）的结果。峰宽增加可能是由于在脱羟基中间阶段形成叶蜡石酐时存在一系列不同的 Al - OH - Al 位点。
- 高温加热过程 ：叶蜡石脱羟基物在高温加热时会发生以下固态过程：
1. 750 °C 时开始出现 Si - O - Si 层的相分离和破坏，5 配位铝发生畸变，但实际在 950 °C 发生。
2. 同时产生由 AlO4 和 AlO6 位点组成的过渡氧化铝型玻璃相。
3. 直到 1150 °C，富硅相由无序的无定形二氧化硅相组成，随后在 1250 和 1350 °C 结晶出大量高度有序的方石英。
4. 相分离还导致 Si/Al 组分分馏，在 950…1050 °C 开始形成无序的莫来石，在 T > 1150 °C 时结晶出有序的莫来石相。
- 19F MAS NMR 光谱 ：叶蜡石是一种二八面体硅酸盐，与滑石类似，没有层电荷，因此所有 F– 原子都位于具有 (Al - Al - □) 最近邻的位点。1