《表1 样品傅里叶红外光谱中红外振动的位置和归属》

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《铝离子对黑云母溶解/转化的制约及机制研究》

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图2为黑云母和不同Al3+浓度体系30天后产物的FTIR图。矿物的红外振动位置及归属见表1[27-30]。原始样品Bt呈现出黑云母的典型红外振动光谱，吸附水的伸缩振动（3445 cm-1）、Si–O键伸缩振动强吸收区（1001 cm-1）和弱吸收区（707和684 cm-1）和Si–O弯曲振动（462 cm-1)[27]。在低铝体系中，产物的FTIR图谱均出现明显的勃姆石特征红外振动，即Al–OH伸缩振动（3307、3101和1065 cm-1）和Al–O弯曲振动（745和637 cm-1)[28]。随体系Al3+浓度增加，产物的FTIR图谱均出现高岭石的特征红外振动，即结构Al–OH伸缩振动（3698、3649、3620 cm-1）、Si–O伸缩振动（1109、1033、1007 cm-1）、Al–OH弯曲振动（913 cm-1）、Si–O–Si（AlVI）伸缩振动（790、754、699 cm-1）和Si–O弯曲振动（538、470、432 cm-1)[29-30]。Al3+浓度越高，高频区的OH伸缩振动和中频区的骨架振动分裂越明显，说明高岭石的结晶度增加。由于三八面体黑云母最终转变为二八面体高岭石，Si–O四面体有效对称性下降，导致位于低频区的Si–O弯曲振动分裂为两个谱带（图2）。受八面体阳离子变化（主要占位离子从Mg2+变为Al3+）的影响，原始样品Bt的Si–O弯曲振动频率（462 cm-1）低于转化产物（538和470cm-1）。与Mg2+相比，Al3+价态高、半径小，Al电负性强，使Si–O键长增大，因此，Si–O弯曲振动频率增加[31]。同时，转化产物中出现Si–O–AlVI振动和Al–OH振动。