25、真云母的结构、性质与反应机制解析

真云母的结构、性质与反应机制解析

1. 白云母相关研究

白云母在高温下的转化机制是研究热点。其脱羟基反应为(KAl_2(Si_3Al)O_{10}(OH) 2 \rightarrow H_2O + KAl_2(Si_3Al)O {11})，涉及两个羟基缩合形成水分子。研究表明，脱羟基相的晶胞体积比原始相大，主要沿(c)轴方向增大。在(1050^{\circ}C)以上会形成类似尖晶石的相。
- 结构变化 ：Al原子的配位数从6变为5，与两个Al原子共享的氧原子形成非常短的键距（1.69 Å），该氧原子电荷严重不饱和。反应中Al阳离子五配位和六配位位点的混合，产生了具有不同电荷饱和度的氧原子阵列和各种扭曲的Al位点，这被认为是反应发生温度区间较大的原因。
- 动力学机制 ：早期研究独立于结构模型对动力学机制进行了探讨。过程的表观活化能随时间增加，基于应变晶格模型进行了解释。动力学表达式被认为是一级反应，在空气中羟基化过程的表观活化焓为377 kJ/mol。不同研究对速率限制步骤有不同观点，如有的认为是水分子在脱羟基结构中的扩散，有的认为是水分子通过生长产物层的二维扩散。在真空中过程的表观活化能约为226 - 251 kJ/mol。脱羟基反应在高温下与莫来石（(Al_{4 + x}Si_{2 - 2x}O_{10 - x})）形成反应重叠。

此外，高剂量质子对白云母中Fe轨迹形成的影响也有研究。在Fe离子注入前注入质子，轨迹的热稳定性增加；在Fe离子注入后注入质子，热稳定性降低。

白云母与石英的温度稳定性也被研究，其弹性性质也有相关探讨。

2. 绢