Delaminacja smektytów

Abstract

The detailed understanding of the delamination of layered minerals is of a great importance in a design of new advanced nanomaterials. In this study, the attempt of delamination of various smectites was undertaken. Three natural dioctahedral smectites and one synthetic trioctahedral smectite were modified by ion exchange with two organic cations with different chain length: cetyltrimethylammonium (CTMA) and decyltrimethylammonium (DTMA) cations. Organo-minerals were dispersed in an organic solvent like 1-octanol. The systems obtained were colloidal but unstable. The XRD and FTIR techniques does not allow to conclude that delamination process took place. For the further investigation of the delamination process, a layer-by-layer composite was prepared, which consisted of hydrotalcite and montmorillonite. The obtained material, prepared by solvothermal treatment, suggests the delamination of both hydrotalcite and montmorillonite.

Dokładne zrozumienie procesu delaminacji minerałów warstwowych ma istotne znaczenie dla możliwości tworzenia nowych, zaawansowanych nanomateriałów. W pracy tej podjęto próbę delaminacji różnych minerałów z grupy smektytu. Trzy naturalne, dioktaedryczne smektyty i jeden syntetyczny, trioktaedryczny smektyt zmodyfikowano, wprowadzając do ich struktury na zasadzie wymiany jonowej, różniące się długością węglowego łańcucha organiczne kationy: cetylotrimetyloamoniowy (CTMA) oraz decylotrimetyloamoniowy (DTMA). Organo-mineralne formy zdyspergowano w rozpuszczalniku organicznym 1-oktanolu otrzymując koloidalne, lecz niestabilne układy. Przeprowadzone badania XRD, FTIR nie pozwalają jednoznacznie stwierdzić, czy doszło do procesu delaminacji. W celu potwierdzenia lub nie zjawiska delaminacji, wykonano dwuskładnikowy kompozyt hydrotalkit-montmorillonit. Otrzymany w wyniku solwotermalnej syntezy materiał sugeruje, że mogło dojść do delaminacji zarówno hydrotalkitu jak i montmorillonitu.