蒙皂石族礦物與有機(jī)質(zhì)的相互作用實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-03 02:48
蒙皂石族礦物是一種重要的粘土礦物,它可以吸附大量的有機(jī)質(zhì),蒙皂石族礦物和有機(jī)質(zhì)的相互作用廣泛發(fā)生于沉積物、泥巖和頁巖中。在埋藏成巖作用過程中,三八面體蒙皂石（即皂石）轉(zhuǎn)化為綠泥石和二八面體蒙皂石（即蒙脫石）轉(zhuǎn)化為伊利石是兩種常見的粘土礦物轉(zhuǎn)化。蒙皂石的礦物轉(zhuǎn)化對(duì)有機(jī)質(zhì)的保存和油氣成藏目前已有大量的研究工作,但對(duì)于蒙皂石族礦物對(duì)有機(jī)質(zhì)的吸附機(jī)制以及有機(jī)質(zhì)如何影響蒙皂石族礦物轉(zhuǎn)化,尤其是皂石的綠泥石化,目前尚缺乏了解和研究。有鑒于此,本文實(shí)驗(yàn)選用兩種典型的天然有機(jī)質(zhì)——賴氨酸（左旋）和殼聚糖,分別與蒙皂石族礦物進(jìn)行吸附,以研究蒙皂石族礦物對(duì)有機(jī)質(zhì)的吸附機(jī)制和吸附方式與其他粘土礦物之間的差異。另外進(jìn)行蒙皂石族礦物轉(zhuǎn)化的水熱模擬實(shí)驗(yàn),以研究皂石綠泥石化的影響因素和轉(zhuǎn)化機(jī)制,同時(shí)對(duì)兩類有機(jī)-蒙皂石復(fù)合體進(jìn)行水熱模擬實(shí)驗(yàn),探究有機(jī)質(zhì)對(duì)蒙皂石族礦物伊利石化和綠泥石化的差異性。主要得到以下結(jié)果:1.不同粘土礦物在相同條件下對(duì)賴氨酸的最大吸附量順序:皂石>綠泥石>高嶺石>伊利石,使用Freundlich方程擬合各種粘土礦物的相關(guān)系數(shù)均大于Langmuir方程的相關(guān)系數(shù)。皂石對(duì)賴氨酸存在...
【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖１－１三種皂石綠泥石化的轉(zhuǎn)化模型細(xì)線代表出現(xiàn)概率小，粗線代表出現(xiàn)概率大??（Ｒｏｂｉｎｓｏｎ?Ｄ，?ｅｔ?ａｌ．，２００２）??“”“”
糖均購于阿拉丁試劑有限公司。賴氨酸的分子量為１４６．２３，殼聚糖是由一系列氨基葡萄??糖單元（單元分子量為１６１）所組成，脫乙酰度（ＤＤ）為８０％？９５％。兩種有機(jī)質(zhì)的結(jié)??構(gòu)圖如圖２－１所示。??ａ?〇??ＮＨ？??ＬｙｓＫｉｎｅ??ｂ??ｃｈ２ｏｈ??ｎｈ２??－?Ｊ?ｎ??Ｃｈｉｔｏｓａｎ??圖２－１賴氨酸和殼聚糖的結(jié)構(gòu)圖??２．１．２粘土礦物??蒙脫石（Ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ，即Ｍｍ）樣品采自溧陽蒙脫石礦。經(jīng)測(cè)定蒙脫石的陽離??子交換容量大約在９０？１００ｍｍｏｌ／１００ｇ，總比表面積接近８００ｍ２／ｇ。將提純的鈣基蒙脫石??（ｄ＝１．５０８６ｎｍ）用ＮａＣｌ溶液鈉化為鈉基蒙脫石，其００１面網(wǎng)間距為１．２９６ｎｍ，用于后??續(xù)研究（圖２－２）。伊利石（Ｉｌｌｉｔｅ，簡(jiǎn)寫為ＩＬＬ）、綠泥石（Ｃｈｌｏｒｉｔｅ，ＣＨＬ）和高嶺土（Ｋａｏｌｉｎｉｔｅ，??簡(jiǎn)寫為ＫＡＯ）均購于河北省靈壽縣百勝礦產(chǎn)品加工廠，樣品未進(jìn)行任何加工處理，經(jīng)??ＸＲＤ分析測(cè)試表明綠泥石樣品中含有一定量的滑石和角閃石，高嶺石和伊利石中含有??９??
顯示其〇〇１峰在１４．８?Ａ左右，鎂甘油飽和處理和乙二醇飽和處理后００１峰分別迀移至??１５．５?Ａ和１７．０?Ａ，顯示其膨脹性。而鉀飽和處理定向片和加熱處理定向片的００１峰分別??位于１２．７?Ａ和１１．４?Ａ，說明層間距收縮（圖２－４）。皂石在進(jìn)行各種處理后層間距變化的??性質(zhì)使其區(qū)別于其他常見的粘土礦物，如綠泥石、伊利石、高嶺石等（Ｍｏｏｒｅ?ａｎｄ?Ｒｅｙｎｏｌｄｓ，??１９９９）。定向片的結(jié)果與非定向粉末的ＸＲＤ結(jié)果一致，表明我們確實(shí)合成了皂石，且沒??有其他礦物相。??３０００????１４．６（００１）??－?＿?Ｉ??ｔｏ??Ｃ?２ＣＫＸ）－??３??Ｏ??〇??Ｃ?４．５９（０２?Ｉ?Ｉ?）??ＣＤ?１０００?－?｜??＾?１?２．＾（１３，２２）?１．５３（０６，３３）??Ｉ?．?３．０４（００５）?Ａ?ｆｔ??Ｖ?１．７４（１５，２４，３１）１１??０?＿?ｉ?？?Ｉ?■?ｉ?■?ｉ?？?ｉ?１?Ｉ?■??１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０??２０（°）??圖２－３合成皂石的非定向粉末Ｘ射線衍射圖??１１??
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]蒙脫石對(duì)賴氨酸和殼聚糖的吸附實(shí)驗(yàn)研究[J]. 徐敏,盛玲,季峻峰,蔡進(jìn)功. 高校地質(zhì)學(xué)報(bào). 2014(04)
[2]烴源巖中蒙皂石結(jié)合有機(jī)質(zhì)后層間水的變化特征及其意義[J]. 蔡進(jìn)功,盧龍飛,包于進(jìn),樊馥,徐金鯉. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2012(04)
[3]The significance and variation characteristics of interlay water in smectite of hydrocarbon source rocks[J]. CAI JinGong1*, LU LongFei1,2, BAO YuJin3, FAN Fu1 & XU JinLi3 1 The State Key Laboratory of Marine Geology, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2 Wuxi Institute of Petroleum Geology, SINOPEC Exploration and Research, Wuxi 214151, China; 3 Geological Scientific Research Institute, Shengli Oil field Company, Sinopec, Dongying 257000, China. Science China(Earth Sciences). 2012(03)
[4]Chlorite cement and its effect on the reservoir quality of sandstones from the Panyu low-uplift,Pearl River Mouth Basin[J]. Chen Guojun1,Du Guichao1,3,Zhang Gongcheng2,Wang Qi1,Lv Chengfu1 and Chen Ji1,3 1 Key Laboratory of Petroleum Resources Research,Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China 2 CNOOC Research Center,Beijing 100027,China 3 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China. Petroleum Science. 2011(02)
[5]高嶺石和蒙脫石吸附胡敏酸的對(duì)比研究[J]. 滕飛,李福春,吳志強(qiáng),何為紅,李學(xué)林,代靜玉. 中國(guó)地質(zhì). 2009(04)
[6]粘土礦物對(duì)胡敏酸的吸附行為研究[J]. 廖平凡,吳平霄,吳偉民,陳秋強(qiáng),徐玉芬. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào). 2009(03)
[7]濟(jì)陽坳陷古近系原型盆地中綠泥石的成分演化特征及其盆地古地溫梯度[J]. 趙明,陳小明,季峻峰,張哲,張?jiān)? 中國(guó)科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2007(09)
[8]Research on preservation and enrichment mechanisms of organic matter in muddy sediment and mudstone[J]. CAI JinGong1,2, BAO YuJin2, YANG ShouYe1, WANG XingXin2, FAN DaiDu1, XU JinLi2 & WANG AiPing1 1 State Key Laboratory of Marine Geology, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2 Institute of Earth Sciences, Shengli Oil Company, Dongying 257015, China. Science in China(Series D:Earth Sciences). 2007(05)
[9]泥質(zhì)沉積物和泥巖中有機(jī)質(zhì)的賦存形式與富集機(jī)制[J]. 蔡進(jìn)功,包于進(jìn),楊守業(yè),王行信,范代讀,徐金鯉,王愛萍. 中國(guó)科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2007(02)
[10]粘土礦物對(duì)有機(jī)質(zhì)生烴的催化作用[J]. 王行信,蔡進(jìn)功,包于進(jìn). 海相油氣地質(zhì). 2006(03)
碩士論文
[1]粘土礦物與有機(jī)質(zhì)的復(fù)合及其穩(wěn)定性研究[D]. 徐敏.南京大學(xué) 2013
[2]粘土礦物及粘土礦物—胡敏酸復(fù)合體對(duì)Cd2+的吸附及對(duì)Cd2+和Pb2+的選擇性[D]. 滕飛.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào)：2895864
【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖１－１三種皂石綠泥石化的轉(zhuǎn)化模型細(xì)線代表出現(xiàn)概率小，粗線代表出現(xiàn)概率大??（Ｒｏｂｉｎｓｏｎ?Ｄ，?ｅｔ?ａｌ．，２００２）??“”“”
糖均購于阿拉丁試劑有限公司。賴氨酸的分子量為１４６．２３，殼聚糖是由一系列氨基葡萄??糖單元（單元分子量為１６１）所組成，脫乙酰度（ＤＤ）為８０％？９５％。兩種有機(jī)質(zhì)的結(jié)??構(gòu)圖如圖２－１所示。??ａ?〇??ＮＨ？??ＬｙｓＫｉｎｅ??ｂ??ｃｈ２ｏｈ??ｎｈ２??－?Ｊ?ｎ??Ｃｈｉｔｏｓａｎ??圖２－１賴氨酸和殼聚糖的結(jié)構(gòu)圖??２．１．２粘土礦物??蒙脫石（Ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ，即Ｍｍ）樣品采自溧陽蒙脫石礦。經(jīng)測(cè)定蒙脫石的陽離??子交換容量大約在９０？１００ｍｍｏｌ／１００ｇ，總比表面積接近８００ｍ２／ｇ。將提純的鈣基蒙脫石??（ｄ＝１．５０８６ｎｍ）用ＮａＣｌ溶液鈉化為鈉基蒙脫石，其００１面網(wǎng)間距為１．２９６ｎｍ，用于后??續(xù)研究（圖２－２）。伊利石（Ｉｌｌｉｔｅ，簡(jiǎn)寫為ＩＬＬ）、綠泥石（Ｃｈｌｏｒｉｔｅ，ＣＨＬ）和高嶺土（Ｋａｏｌｉｎｉｔｅ，??簡(jiǎn)寫為ＫＡＯ）均購于河北省靈壽縣百勝礦產(chǎn)品加工廠，樣品未進(jìn)行任何加工處理，經(jīng)??ＸＲＤ分析測(cè)試表明綠泥石樣品中含有一定量的滑石和角閃石，高嶺石和伊利石中含有??９??
顯示其〇〇１峰在１４．８?Ａ左右，鎂甘油飽和處理和乙二醇飽和處理后００１峰分別迀移至??１５．５?Ａ和１７．０?Ａ，顯示其膨脹性。而鉀飽和處理定向片和加熱處理定向片的００１峰分別??位于１２．７?Ａ和１１．４?Ａ，說明層間距收縮（圖２－４）。皂石在進(jìn)行各種處理后層間距變化的??性質(zhì)使其區(qū)別于其他常見的粘土礦物，如綠泥石、伊利石、高嶺石等（Ｍｏｏｒｅ?ａｎｄ?Ｒｅｙｎｏｌｄｓ，??１９９９）。定向片的結(jié)果與非定向粉末的ＸＲＤ結(jié)果一致，表明我們確實(shí)合成了皂石，且沒??有其他礦物相。??３０００????１４．６（００１）??－?＿?Ｉ??ｔｏ??Ｃ?２ＣＫＸ）－??３??Ｏ??〇??Ｃ?４．５９（０２?Ｉ?Ｉ?）??ＣＤ?１０００?－?｜??＾?１?２．＾（１３，２２）?１．５３（０６，３３）??Ｉ?．?３．０４（００５）?Ａ?ｆｔ??Ｖ?１．７４（１５，２４，３１）１１??０?＿?ｉ?？?Ｉ?■?ｉ?■?ｉ?？?ｉ?１?Ｉ?■??１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０??２０（°）??圖２－３合成皂石的非定向粉末Ｘ射線衍射圖??１１??
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]蒙脫石對(duì)賴氨酸和殼聚糖的吸附實(shí)驗(yàn)研究[J]. 徐敏,盛玲,季峻峰,蔡進(jìn)功. 高校地質(zhì)學(xué)報(bào). 2014(04)
[2]烴源巖中蒙皂石結(jié)合有機(jī)質(zhì)后層間水的變化特征及其意義[J]. 蔡進(jìn)功,盧龍飛,包于進(jìn),樊馥,徐金鯉. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2012(04)
[3]The significance and variation characteristics of interlay water in smectite of hydrocarbon source rocks[J]. CAI JinGong1*, LU LongFei1,2, BAO YuJin3, FAN Fu1 & XU JinLi3 1 The State Key Laboratory of Marine Geology, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2 Wuxi Institute of Petroleum Geology, SINOPEC Exploration and Research, Wuxi 214151, China; 3 Geological Scientific Research Institute, Shengli Oil field Company, Sinopec, Dongying 257000, China. Science China(Earth Sciences). 2012(03)
[4]Chlorite cement and its effect on the reservoir quality of sandstones from the Panyu low-uplift,Pearl River Mouth Basin[J]. Chen Guojun1,Du Guichao1,3,Zhang Gongcheng2,Wang Qi1,Lv Chengfu1 and Chen Ji1,3 1 Key Laboratory of Petroleum Resources Research,Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China 2 CNOOC Research Center,Beijing 100027,China 3 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China. Petroleum Science. 2011(02)
[5]高嶺石和蒙脫石吸附胡敏酸的對(duì)比研究[J]. 滕飛,李福春,吳志強(qiáng),何為紅,李學(xué)林,代靜玉. 中國(guó)地質(zhì). 2009(04)
[6]粘土礦物對(duì)胡敏酸的吸附行為研究[J]. 廖平凡,吳平霄,吳偉民,陳秋強(qiáng),徐玉芬. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào). 2009(03)
[7]濟(jì)陽坳陷古近系原型盆地中綠泥石的成分演化特征及其盆地古地溫梯度[J]. 趙明,陳小明,季峻峰,張哲,張?jiān)? 中國(guó)科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2007(09)
[8]Research on preservation and enrichment mechanisms of organic matter in muddy sediment and mudstone[J]. CAI JinGong1,2, BAO YuJin2, YANG ShouYe1, WANG XingXin2, FAN DaiDu1, XU JinLi2 & WANG AiPing1 1 State Key Laboratory of Marine Geology, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2 Institute of Earth Sciences, Shengli Oil Company, Dongying 257015, China. Science in China(Series D:Earth Sciences). 2007(05)
[9]泥質(zhì)沉積物和泥巖中有機(jī)質(zhì)的賦存形式與富集機(jī)制[J]. 蔡進(jìn)功,包于進(jìn),楊守業(yè),王行信,范代讀,徐金鯉,王愛萍. 中國(guó)科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2007(02)
[10]粘土礦物對(duì)有機(jī)質(zhì)生烴的催化作用[J]. 王行信,蔡進(jìn)功,包于進(jìn). 海相油氣地質(zhì). 2006(03)
碩士論文
[1]粘土礦物與有機(jī)質(zhì)的復(fù)合及其穩(wěn)定性研究[D]. 徐敏.南京大學(xué) 2013
[2]粘土礦物及粘土礦物—胡敏酸復(fù)合體對(duì)Cd2+的吸附及對(duì)Cd2+和Pb2+的選擇性[D]. 滕飛.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào)：2895864
本文鏈接：http://www.wukwdryxk.cn/kejilunwen/diqiudizhi/2895864.html
最近更新
教材專著
