（物理化学专业论文）纳米类水滑石材料的制备、性能及在采油中的应用研究.pdf

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f e - h t i c 样品为片状纳米颗粒， 化学组成与原料配比 基本一致。 在所研究的原料配比 范围内， 产品中m g :f e 摩尔比 在2 : 1 - 4 : 1 范围内， 产品具有水滑石 层 状六 方晶 系 结构。 随m g t e 摩尔比 从2 : 1 增 大到4 : 1 ， 各种性能的 变化为: 粒 径增 大， 从4 1 .9 n m增大到6 1 .2 r u n : 六方晶 格参数a 降 低， 变化范围为0 .3 1 7 - 0 .3 1 0 n m ， 而六方 晶 格参数c 增大， 变化范围为2 . 3 8 0 - 2 .4 1 2 n m : 层间 距增大， 从0 . 7 9 3 n m增大到0 .8 0 4 n m ; 阴 离 子 交换容 量增大， 从0 .5 2 m m o 雌增大到1 .2 8 m m o 魄. 所 合 成的m g - z n - a l- f e - h t i c 样品 为 片 状 纳 米 颗 粒， 化 学 组 成 与原 料 配比 基 本一 致， 只 是 样 品 中m g 和z n 的 相 对含 量比 原 料 配比 略 低. 在 所 研究 条 件下， x 在0 .2 20 .3 6 范 围内 得 到纯m g - z n - a l - f e - h t i c , x 较高 ( 0 . 5 2 ) 时 的 产品为 非晶 体. m g - z n - a l - f e - h t i c 的 六 山东大学博士学位论文 方晶格参数a 和c 、 层间距、 层间通道及i e p 基本不随x 变化; a 值为。 .3 0 n m , c 值约为 2 . 3 0 n m， 层间距约为0 .7 6 5 n m ，层间通道约为0 .2 8 n m , i e p 约为1 0 . 8 。平均晶粒度不随 x 变化，约为 1 8 n m; t e m法测得的平均粒度随x 减小而减小;b e t比表面积随x 减小 而增大; 制备的m g - z n - a l - f e - h t i c 颗粒为多晶 体。 二、 类水滑石化合物的电性质研究 本章从理论上分析了带永久电荷的胶体粒子的零电荷点 ( z p c ) 及电 荷密度， 结果 表明，直接采用电势滴定法 ( p t )得到的零电 荷点为零净电荷点 ( z p n c ) 。永久电荷 密 度 可 通 过z p n c时h + 和o h 一 的 吸 附 量 ( 1 o h - - i h + ) 得 到。 z p n c 不随电 解 质 浓 度的 变 化 而 变 化 ， 而z p v c 随 着电 解 质 浓 度 的 变 化 而 变 化 。 只 有 当“ p o 时 ， z p n c 才 与z p v c 相同，且只有在此条件下，采用电势滴定法( p t ) 得到的零电荷点 z p c等于 zp vc. 采 用p t 法 确定了mg - f e - h t i c 的z p n c及u p 。 发 现mg - f e - h t i c 的z p n c随 h t i c 样品 中f 护 十 含量的降 低而增加。 采用p t 法得到的u p 比 根据h t i c 的晶 体结 构计 算 得 到的 理论永久电 荷密 度q p .t 低， 这是因 为 滴定前 层间o h 阴离子 抑制了 部分 永久 电 荷。 采用p t 法得到的永久电 荷密度为表观值。 采用p t 法得到的u p 随h t 1 。 中f e 3 十 含量的降 低而增加， 其原因 是层间阴离 子c i 的 含量随h t i c 中f e 3 + 含 量的降 低而增 加。 采用双外推法， 从理论上分析了带永久电荷的两性表面的胶体粒子的固有络合平衡 常 数 ( k a in l ) 。 采 用 双 外 推 法 得 到了 m g - f e - h t i c 的p k , 2 in l ， 对 于 样品 m 9 0 .6 4 f e o .3 e ( o h ) 2 c 1 0 .0 3 ( o h ) 0 .3 3 、 mg o . 6 8 f e o . 3 2 ( o h ) 2 c l o .o s ( o h ) 0 . 2 7 mg o .7 o f e o .3 o ( o h ) 2 c l o .0 v ( o h ) o .2 a , m g o .7 9 f e o .2 i ( o h ) 2 c l o .o s ( o h ) o . i 3 ，其p 凡z in2， 分 别 为1 0 .9 2 , 1 1 .3 7 , 1 1 .5 5 及1 1 .8 1 。 随m g - f e - h t i c 样 品 中f e + 含 量( 或 永 久电 荷 密 度) 的 降 低 ， p k n 2 in 升 高 ， 且h t i c 的酸性降低. 三、 类水滑石化合物/ 粘土分散体系的触变性研究 本章研究了m g - f e - h t i c - 钠质蒙脱土( 简称m t ) 分散体系及m g - f e - h t i c 一 高岭土分散 山东人学博士学位论文 体 系 的 触变 性。 发 现 在不同 条 件下， m g - f e - h t i c - m t 体系可 分别 呈现正 触变性、 负 触变性， 另 外 又 观 察到了 复 合 触 变 性: 而m g - f e - h t ic - 高 岭 土 则 表 现 为正 触 变性. 两 种 粘土 的晶 体 结构的差异造成其触变性的不同。 在所研究的h t i c / mt比范围 ( 0 -0 - 5 )内，随h t i c / mt比增大，体系的触变性发生 负 触 变性一 正 触变性一 复 合触变性一 负 触变性的 转化. 考察了 剪切 速率、 p h 、 电 解 质等因 素对触变性的影响，发现不改变触变性的类型，只是使体系的粘度发生改变。 探讨了各种触变性产生的原因， 验证了“ 分散粒子一空间连续网络结构一密实聚集体” 机理， 较合理地解释了 观察到的复合触变性现象。 四、 类水滑石化合物的应用研究 h t i c 可同水解聚丙烯酞胺形成强度较高的凝胶体系， 用于油田高渗透地层的封堵 聚合物窜流， 提高聚合物的波及系数， 提高采收率。 现场应用试验结果表明， 研制开发 的类水滑石纳米材料阻聚堵水剂适合于孤东油田注聚区的窜聚井封堵封窜， 而且现场使 用简单方便、封窜聚效果好，易于推广应用。 山东大学博士学位论文 abs t ract h y d r o t a l c i t e - l i k e ( h t i c ) c o m p o u n d s , a l s o n a m e dc l a y o r l a y e r d o u b l e h y d r o x i d e c o m p o u n d s ( l d h s ) , w e r e w id e l y u t i l i z e d i n m any fi e l d s , s u c ha s c a t a l y s t s and c a t a l y s t p r e c u r s o r s , ant a c i d s , t h e p r e p a r e t i o n o f p i g m e n t s , 山 e t r e a t m e n t o f w a s t e w a t e r , a g e n t s , ani o n ic e x c h ang e r s , s o r b e n t s and t h e o l o g y m o d i f i e r s b e c a u s e o f t h e i r s p e c i a l p r o p e rt i e s , s u c h a s h a v i n g p la t e - l i k e s t r u c t u r e , e x c h ang e a b l e ani o n s and p e r m a n e n t p o s i t i v e e t c . i n re c e n t y e a r s i n t e re s t h a s g r o w n t r e m e n d o u s l y i n t h e p r e p a r a t i o n , c h a r a c t e r i z a t io n and p r o p e rt i e s o f t h e h t ic . t h e s y n t h e s i s and s t r u c t u r e p r o p e rt i e s o f f e - m g - h t i c and m g - z n - a i - f e - h t l c , t h e e l e c t r o c h e m ic a l p r o p e rt i e s o f f e - m g - h t i c and t h e t h i x o t r o p y o f h t l c t c l a y t h e a p p l ic a t i o n o f h t i c w e re s t u d i e d i n t h i s p a p e r . o n s and 1 . s t u d i e s o n t h e s y n t h e s i s a n d s t r u c t u r e p r o p e r t i e s o f h t i c t h e h y d ro ta l c i te - lik e c o m p o u n d s c o n ta in in g m g , f e 3 1 o r m e, z n 2 * , a 13 + 。 s y n th e s i s b y c o p r e c ip it a t io n m e t h o d , an d th e ir s h a p e , c h e m ic a l c o m p o s it io n , c ry s t a l s t r u c t u r e , ani o n e x c h a n g e c a p a c i t y and t h e e ff e c t s o f t h e m g / f e r a t i o s i n r a w m a t e r i a l o n t h e s e p ro p e rt i e s w e r e s t u d i e d b y t r a n s m i s s i o n e le c t r o n m i c ro s c o p e , c h e m i c a l a n a l y s i s and x - r a y d i f f r a c t i o n e t c . . i t w a s f o u n d t h a t t h e m g - f e - l d h s p a r ti c l e s a r e p l a t e - l ik e n ano p a r t i c l e s , and t h e i r c h e m i c a l c o m p o s i t i o n s a re b a s i c a l ly c o n s i s t e n t w i t h t h e c o m p o s i t i o n s o f r a w m a t e r i a l s . i n t h e r a n g e o f m g :f e m o l a r r a t i o o f 2 : 1 4 : 1 , t h e m g - f e - l d h s h a s t h e s a m e l a y e r e d c ry s t a l a s h y d r o t a l c i t e w h i c h b e l o n g s t o t h e h e x a g o n a l s y s t e m . 山i n c r e a s i n g o f m g : f e mo l a r r a t i o i n t h e c h e mi c a l o f t h efr o m 2 : 1 t o 4 : 1 , t h e p a r t i c l e s i z e o f t h e s a m p l e s i n c re a s e s f r o m 3 7 .9 n m t o 6 1 . 2 r u n , a n d t h el a t t i c e c o n s t a n t , a , o f h e x a g o n a l c e l l d e c rea s e s f rom 0 . 3 1 7 n m t o 0 . 3 1 0 r im and t h e l a t t i c ec , o f h e x a g o n a l c e l l i n c r e a s e s 山东大学博士学位论文 fr o m 2 .3 8 0 r im t o 2 .4 1 2 r i m , a n d b a s a l s p a c i n g o f t h e mg - f e - l d h s i n c r e as e s f r o m 0 . 7 9 3 r im t o 0 . 8 0 4 ri m , a n d t h e a n i o n e x c h a n g e c a p a c it y o f t h e mg - f e - l d h s i n c re a s e s f r o m 0 . 5 2 m m o l / g t o 1 .2 8 m m o l / g . i t w a s f o u n d t h a t t h e mg - z n - a l - f e h t i c p a r ti c le s p r e p a r e d a r e p l a t e - l ik e n a n o p a r t i c l e s , a n d t h e i r c h e m i c a l c o m p o s i t i o n s a re b as i c a l ly c o n s i s t e n t w it h t h e c o m p o s i t i o n s o f r a w m a t e r i a l s . i n t h e r a n g e o f x o f 0 .2 2 - 0 .3 6 , t h e p u r e mg - z n - a l - f e h t i c i s f o r m e d , a n d w h e n x i s h i g h e r t h a n t h e r a n g e t h e s a m p l e p r e p a r e d i s a m o r p h o u s . t h e l a tt i c e c o n s t a n t ( a a n d c ) o f h e x a g o n a l c e l l , b a s a l s p a c i n g , g a l l e ry h e i g h t a n d i e p o f mg - z n - a i - f e h t i c s a m p l e s d o n t b as i c a l l y c h a n g e w i t h t h e x o f t h e s a m p l e s . t h e v a lu e o f a i s 0 .3 0 r u n , t h e v a l u e o f c i s a b o u t 2 .3 0 r u n , t h e b a s a l s p a c i n g is a b o u t 0 . 7 6 5 ru n , t h e g a l l e ry h e i g h t i s a b o u t 0 .2 8 r i m . t h e m e a n c ry s t a l g r a i n o b t a i n e d b y ? c a d a n d s c h e r r e r f o r m u l a d o e s n o t b as i c a l l y c h a n g e w i t h t h e x o f t h e s a m p l e s a n d i s a b o u t 1 8 ri m . wi t h t h e d e c r e a s e o f t h e x o f t h e s a m p l e s , t h e m e a n p a rt i c l e s i z e o b t a i n e d b y t e m d e c r e as e s a n d b e t s p e c i f i c s u r f a c e a r e a i n c r e as e s . t h e p a r t i c l e s o f m g - z n - a i - f e h t i c s a m p l e s p r e p a r e d a r e p o l y c ry s t a l 2 . s t u d i e d o n e l e c t r i c a l p rop e rt i e s o f mg - f e - h t i c t h e t h e o r e t i c a l a n a l y s i s o n t h e z e r o p o i n t o f c h a r g e ( z p c ) a n d c h a r g e d e n s i t y o f c o l lo i d a l p a r t i c l e p o s s e s s i o n p e r m a n e n t c h a r g e i n d i c a t e s t h a t z p c d e t e r m i n e d d i r e c t l y b y m e a n s o f p o t e n t i o m e t r i c t i t r a t i o n ( p t ) s h o u l d b e z e r o p o i n t o f n e t c h a r g e ( z p n c ) a n d t h e p e r m a n e n t c h a r g e d e n s it y ( o p ) c a n b e o b t a in e d f r o m th e a d s o r p t io n a m o u n t o f h a n d o h ( t o h - - t h ) a t z p n c . z p n c d o e s n o t c h a n g e w it h t h e e l e c t r o l y t e c o n c e n t r a t i o n w h i l e t h e z e r o p o i n t o f v a r i a b l e c h a r g e ( z p v c ) c h a n g e s w i t h t h e e l e t ro l y t e c o n c e n t r a t i o n . wh e n o p i s z e r o , z p n c e q u a l s t o z p v c , a n d o n l y u n d e r t h is c o n d it io n is z p c m e as u r e d d ir e c t ly b y p t e q u a l t o z p v c . t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n z p n c , z p v c , o p , t h e v a r i a b l e c h a r g e d e n s i t y ( a v ) , o r t h e t o g a n e t s u r f a c e c h a r g e d e n s i t y ( o r ) w i t h p h o r e l e c t r o l y t e c o n c e n t r a t i o n i s d e r i v e d . z p n c a n d a p o f mg - f e - h t l c w e re d e t e r m i n e d b y p t m e t h o d . i t w a s f o u n d t h a t t h e 山东大学博士学位论文 z p n c o f m g - f e - h t lc in c r e a s e d w it h t h e d e c r e a s e o f t h e c o n te n t o f f e 3 + in t h e h t ic s a m p le s . t h e op v a l u e m e a s u r e d b y p t i s l o w e r t h a n t h e t h e o r e t i c a l p e r m a n e n t c h a r g e d e n s i t y ( o p , t ) c a l c u l a t e d f r o m t h e c ry s t a l s t r u n t u r e o f h t i c d u e t o t h e f a c t t h a t t h e g a l le ry a n i o n s o h - a d s o r b e d b e f o r e t i t r a t i o n n e u t r a l i z e s o m e o f t h e p e r m a n e n t c h a r g e s . t h e p e r m a n e n t c h a r g e d e n s it y o b t a i n e d b y p t i s a n a p p a r e n t v a l u e . t h e o p v a l u e o b t a i n e d b y p t i n c r e a s e d w i t h d e c r e a s in g t h e f e 3 - c o n te n t o f h t ic b e c a u s e t h e g a l le ry a n i o n c l c o n t e n t i n c r e a s e s w ith d e c r e a s in g t h e f e 3 + c o n t e n t o f t h e h t ic s a m p le s . a t h e o r e t i c a l a n a l y s i s w a s p e r f o r m e d o n a d o u b l e e x t r a p o l a t i o n m e t h o d t o d e t e r m i n t h e i n t r in s i c i o n iz a t i o n c o n s t a n t ( k a i n t ) o f t h e a m p h o t e r i c s u r f a c e o f c o l l o i d p a rt i c l e s p o s s e s s i n g t h e p e r m a n e n t c h a r g e s . t h e p k a 2 i n t v a l u e s o f m g - f e - h t i c p o s s e s s in g t h e p e r m a n e n t p o s it iv e c h a r g e s w e r e m e a s u r e d b y t h e d o u b l e e x t r a p o l a t i o n m e t h o d . t h e p ka 2 i n t v a l u e s a r e 1 0 .9 2 , 1 1 .3 7 , 1 1 .5 5 a n d 1 1 . 8 1 f o r mg o . s 4 f e o . 3 e ( o h ) 2 c l o . o 3 ( oh ) o . 3 3 , mg o . e 8 f e o . 3 2 ( o h ) 2 c l o . o s ( o h ) o . 2 7 , mg o . 7 o f e o . 3 o ( o h ) 2 c l o . o 6 ( o h ) o . 2 4 a n d mg o . 7 9 f e o . 2 1 ( o h ) 2 c l o . o s ( o h ) o . t 3 , r e s p e c t i v e l y . w i t h t h e d e c r e a s e o f t h e f e 3 + c o n t e n t c o n te n t ( o r t h e p e r m a n e n t p o s i t i v e c h a r g e d e n s i t y) o f mg - f e - h t i c , t h e p k a 2 i n t v a lu e o f h t l c s a m p le s i n c r e a s e s a n d t h e a c id it y o f t h e h t i c s a m p l e s d e c re a s e s . 3 . s t u d i e d o n t h e t h i x o t rop y o f h t l e / c l a y s u s p e n s i o n s t h e t h i x o t r o p y o f mg - f e - h t l c - mt s u s p e n s i o n s a n d mg - f e - h t i c - k a o l i n s u s p e n s i o n s w a s s t u d i e d . i t w a s f o u n d t h a t t h e mg - f e - h t ic - mt s u s p e n s io n s m a y d i s p la y p o s i t i v e t h i x o t r o p y , n e g a t i v e t h i x o t r o p y o r c o m p l e s t h i x o t r o p y u n d e r d i ff e r e n t c o n d i t i o n s . b u t m g - f e - h t l c - k a o l i n s u s p e n s io n s d i s p la y p o s i t i v e t h ix o t r o p y o n l y . t h e d i ff e r e n c e o f s t r u c t u r e w a s t h e r e a s o n o f t h e d i ff e r e n c e o f t h e t h i x o t r o p y o f t h e t w o t y p e o f c l a y s . i n t h e s t u d y i n g r a n g e o f mg - f e - h t i c / mt r a t i o 0 - 0 . 5 , w it h i n c r e a s i n g t h e m g - f e - h t l c / m t r a t i o , t h e k i n d o f t h i x o t r o p y o f m g - f e - h t i c / m t s u s p e n s i o n c h a n g e s fr o m n e g a t iv e t h i x o t r o p y t o p o s i t i v e t h i x o t r o p y , a n d t o c o m p l e x p h e n o m e n o n , t h e n t o n e g a t i v e t h ix o t r o p y . t h e e ff e c t o f e l e c t r o l y t e n a c i o n t h e t h i x o t r o p y o f t h e s u s p e n s i o n w a s i n v e s t i g a t e d , 山东大学博士学位论文 f i n d i n g t h a t i n t h e s t u d i e d r a n g e o f 0 - 0 . 1 0 m o l/ l , o f n a c i c o n c e n t r a t i o n t h e t h i x o t r o p ic k i n d s o f t h e s u s p e n s i o n d o n t c h a n g e . t h e p o s i t i v e t h i x o t r o p y o f m g - f e - h t l c - k a o l i n s u s p e n s i o n s w a s n o t a ff e c t b y m a s s r a t io o f h t ic / k a o l i n , s h e a r r a t e , p h a n d e l e c t r o ly t e n a c l , mg c 1 2 a n d a 1 c 1 3 . t h e m e c h a n i s m o f t h e t h i x o t r o p y i s d i s c u s s e d , a n d t h e c h a n g e p r o c e s s o f “ d i s p e r s e d p a r t ic l e s 一 s t e r i c c o n t i n u o u s n e t - w o r k s t r u c t u r e s o v e r t h e w h o l e s y s t e m一 d e n s e d fl o c u n it s ” i s p u r p o s e d t o e x p l a i n t h e c o m p l e x t h i x o t r o p i c p h e n o m e n o n o b s e r v e d . 4 . s t u d i e d o n a p p l i c a t i o n o f h t i c t h e g e l o f h t ic p l u g 即t h e p o l y m e r a n d h p a m w i t h h i g h e r i n t e n s i t y c a n b e a p p l i e d i n o i l e x t r a c t i o n , i t c an fl o o d , e n h anc e t h e p o l y m e r c o e f f i c i e n t and i m p r o v e r e c o v e ry r a t io . i t c a n b e s e e n f r o m t h e f i e l d r e s u l t s , t h e h t i c t o t h e g u d o n g o i l f i e l d v e ry w e l l an d c an s i m p l y u s e d w i t h g o o d e ff e c t . 山东大学博士学位论文 第一章 类水滑石化合物的合成及表征 1 . 1前言 类水滑石化合物( h y d r o t a l c i t e - l i k e c o m p o u n d s , 简称 h t i c ) ，也称为阴离子粘土 ( a n i o n i c c l a y ) 、 层状金 属氢 氧化物 ( l a y e r d o u b l e h y d r o x i d e c o m p o u n d s , 简称l d h s ) , 混 合金属氢氧化物 ( m i x e d m e t a l h y d r o x i d e ， 简称m m h ) 等，因为具有各种特殊性质， 如 带电性质、阴离子可交换性、 吸附性能、 催化性能以及流变学性能等等，在催化剂、 催 化剂载体、 杀虫剂、污水处理剂、电流变调节剂、医药、医药载体及石油工业等众多领 域具有广泛的应用， 引起了国内外众多学者的广泛关注， 也促使研究者们对它的微观结 构进行深入研究。目 前，对于h t l 。 带有通道的 层状结构己 初步形成定论，但对其片层 骨架的形成和片层上的电荷来源，则有两种观点。 一种观点p - 3 1 认为具有类水滑石层状结构，片层则具有类水镁石结构。水镁石 ( b r u c i t e ) 的化学组成式为m g ( o h ) 2 ， 又称氢氧镁石。 基本构造单元是镁( 氢) 氧八面体。 八 面 体 中 心 是m g 2 . ， 六 个 顶 角 是o h - . 相 邻 八 面 体 间 靠 共 用 边 相 互 联 接 形 成 二 维 延 伸 的 配 位 八 面 体 结 构， 其 单 元 晶 层 称 为 水 镁 石 片 . 当 水 镁 石 片中 的m g t + 被a 3 + 同 晶 置 换 后， 晶 体结构不变， 形成镁铝氢氧化物八面体结构层， 称为类水镁石片， 是水滑石的单 元晶层。水滑石就是由这种类水镁石片面一 面重叠形成的。由于在类水镁石片中，高价 的a 13 + 取 代 部 分 低 价m e， 而 使 类 水 镁 石 片带 上了 永 久正电 荷， 因 此 在 水 滑 石 片 层 之 间 存 在 反 离 子c 伪2 -来 平 衡 过 剩的 正电 荷， 使 整体 保 持电 中 性. 这 个 层间 的 间 隙 被 称为 通道 ( g e l l a r y ) 。 水滑石的 化学组 成式为: m g 6 a 1 2 ( o h ) 1 6 1 c o 3 1 .4 h 2 0 . h t i c的晶 体结构 与水滑石相同，但其化学组成， 如金属离子和阴离子的种类、相对比例等发生了变化， 其化学组成通式为; m 2 + i-x m 3 + x ( o h ) 2 1 x + a x /n m h 2 0 其 中m 2 + 指 二 价 金 属 阳 离 子， 如m g i + 、 m n 2 + , c o t + , n it + , c u e + , z n 2 + , c a 2 + 等; m 3 + 指 三 价 金 属 阳 离 子， 如a 13 + , c r 十 、 m n 3 + , f e 3 + , n i3 + , l a 3 + 等; a指 价数 为n 的 阴 离 子 ， 如c l , o h -, n 0 3 - , c 0 3 2 - , s 0 4 2 - 等;x 是耐+ 的 数目 ， m是 水 合水 数， 因 此h t c 也 9 山东大学博士学位论文 第一章类水滑石化合物的合成及表征 1 1 前言 类水滑石化合物( h y d r o t a l c i t e l i k ec o m p o u n d s ，简称h t i c ) ，也称为阴离子粘土 ( a n i o n i cc l a y ) 、层状金属氢氧化物( 1 a y e rd o u b l eh y d r o x i d ec o m p o u n d s ，简称l d h s ) 、混 合金属氢氧化物( m i x e dm e t a lh y d r o x i d e ，简称m m h ) 等，因为具有各种特殊性质，如 带电性质、阴离子可交换性、吸附性能、催化性能以及流变学性能等等，在催化剂、催 化剂载体、杀虫剂、污水处理剂、电流变调节剂、医药、医药载体及石油工业等众多领 域具有广泛的应用，引起了国内外众多学者的广泛关注，也促使研究者们对它的微观结 构进行深入研究。目前，对于h t i c 带有通道的层状结构已初步形成定论，但对其片层 骨架的形成和片层上的电荷来源，则有两种观点。 一种观点卜3 】认为具有类水滑石层状结构，片层则具有类水镁石结构。水镁石 ( b m c i t e ) l 拘化学组成式为m g ( o h ) 2 ，又称氢氧镁石。基本构造单元是镁( 氢) 氧八面体。 八面体中心是m 9 2 + 六个顶角是o h 。相邻八面体间靠共用边相互联接形成二维延伸 的配位八面体结构，其单元晶层称为水镁石片。当水镁石片中的m 9 2 + 被a 1 3 + 同晶置换 后，晶体结构不变，形成镁铝氢氧化物八面体结构层，称为类水镁石片，是水滑石的单 元晶层。水滑石就是由这种类水镁石片面面重叠形成的。由于在类水镁石片中，高价 的a 1 3 + 取代部分低价m 9 2 + ，而使类水镁石片带上了永久正电荷，因此在水滑石片层之 间存在反离子c o l 3 2 来平衡过剩的正电荷，使整体保持电中性。这个层间的间隙被称为 通道( g e l l a r y ) 。水滑石的化学组成式为： m 9 6 a 1 2 ( o h h 6 c 0 3 4 1 - 1 2 0 。h t i e 的晶体结构 与水滑石相同，但其化学组成，如金属离子和阴离子的种类、相对比例等发生了变化， 其化学组成通式为； m 2 + 1 x m 3 + x ( o h ) 2 】。+ a ”椭m h 2 0 其中m 2 + 指二价金属阳离子，如m 9 2 + 、m n 2 + 、c 0 2 + 、n i 2 + 、c u 2 +