銅對(duì)地聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響

李克亮，仝玉萍

（1.華北水利水電大學(xué) 土木與交通學(xué)院，河南 鄭州 450011；2.南京水利科學(xué)研究院 瑞迪高新技術(shù)公司，江蘇 南京 210029）

地聚合物是一種環(huán)境友好的無機(jī)膠凝材料，不使用硅酸鹽水泥的“兩磨一燒”工藝，是鋁硅質(zhì)材料在高堿環(huán)境下發(fā)生解聚－縮聚反應(yīng)，形成具有三維架狀結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽凝膠相［1－2］.地聚合物具有優(yōu)良的耐久性能［3］，對(duì)重金屬有較好的固化效果［4］.研究重金屬是否改變地聚合物的化學(xué)鍵振動(dòng)模式、化學(xué)鍵振動(dòng)頻率、四面體單元及其鍵接方式等化學(xué)結(jié)構(gòu)，將有助于明確地聚合物固化重金屬的機(jī)理和改善地聚合物微觀結(jié)構(gòu)，對(duì)于推廣地聚合物固化處理含重金屬的廢物具有重要意義.徐建中等［5］通過紅外光譜（FTIR）研究發(fā)現(xiàn)，加入的銅影響到地聚合物紅外振動(dòng)峰并使之發(fā)生偏移，而Minaríková等［6］的研究則表明單獨(dú)加入銅鹽后，并沒有引起地聚合物紅外光譜譜帶的偏移.因此，銅是否影響地聚合物化學(xué)鍵的振動(dòng)模式及其振動(dòng)頻率還需進(jìn)一步確認(rèn)，而且銅對(duì)地聚合物中硅氧四面體、鋁氧四面體結(jié)構(gòu)單元以及兩者之間的鍵接方式有何影響仍需進(jìn)一步研究.本文使用FTIR 研究銅對(duì)地聚合物的化學(xué)鍵振動(dòng)模式及其振動(dòng)頻率的影響，借助核磁共振（NMR）研究銅對(duì)四面體結(jié)構(gòu)單元及其鍵接方式的影響，并輔以X射線衍射（XRD）、掃描電鏡－能譜（SEM－EDS）等微觀分析技術(shù)手段，系統(tǒng)研究銅對(duì)地聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響.

1 原材料與制備方法

地聚合物由硅粉、偏高嶺土……