Abstract Smectite-polymer composites from cationic polyacrylamide (PAMS,τ40Cl) were prepared to investigate the adsorption behavior of the smectite after the intercalation procedure. PAMS,τ40Cl solutions with two different concentrations (γ = 5.18 g/L corresponds to 4.3 mmol/L and γ = 3 g/L corresponds to 4.3 mmol/L) were used to manufacture smectite-PAM+S,τ40 composites. The total amount of PAM+S,τ40 intercalated into the interlayer of the smectite was between 4.5 and 10%. This corresponds to coverage between 4 and 11 cmol(+)/kg, based on the cation exchange capacity (CEC) of the smectite. The smectite in the smectite-PAM+S,τ40 composites still possesses a CEC. The CEC decreased with increasing PAM+S,τ40 content. The CEC decrease was higher than the effective coverage. The amount of Na+ in the interlayer decreased compared to the initial amount with increasing PAM+S,τ40 content. PAM+S,τ40 prefers the interlayer with Na+. Smectite particles in the used raw bentonite (MX-80) are large enough for a planar covering of the basal surfaces by PAMS,τ40Cl. Furthermore, the distances between the charges at the basal surfaces of the smectite and in the oligomer are also large enough for planar covering. Evaluation of the mass spectrometer (MS) curve of m/z = 35 (Cl2) showed that PAM+S,τ40 does not saturate all charges of the smectite per unit cell. Some charges of PAM+S,τ40 are still saturated by Cl−. The exchange of PAM+S,τ40 for Na + in the interlayer of smectite takes place equimolar.

中文翻译：

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聚丙烯酰胺在蒙脱石中的等摩尔阳离子交换

摘要 制备了阳离子聚丙烯酰胺（PAMS，τ40Cl）的蒙脱石-聚合物复合材料，以研究嵌入过程后蒙脱石的吸附行为。使用两种不同浓度的 PAMS,τ40Cl 溶液（γ = 5.18 g/L 对应于 4.3 mmol/L 和 γ = 3 g/L 对应于 4.3 mmol/L）来制造蒙脱石-PAM+S,τ40 复合材料。嵌入到蒙脱石夹层中的 PAM+S,τ40 的总量在 4.5% 和 10% 之间。根据蒙脱石的阳离子交换容量 (CEC)，这对应于 4 到 11 cmol(+)/kg 之间的覆盖率。蒙脱石-PAM+S,τ40 复合材料中的蒙脱石仍然具有 CEC。CEC随着PAM+S,τ40含量的增加而降低。CEC 下降幅度高于有效覆盖率。随着 PAM+S,τ40 含量的增加，夹层中 Na+ 的量与初始量相比减少。PAM+S,τ40 更喜欢与 Na+ 的夹层。所使用的未加工膨润土 (MX-80) 中的蒙脱石颗粒足够大，可以用 PAMS,τ40Cl 平面覆盖基底表面。此外，蒙脱石基面和低聚物中的电荷之间的距离也足够大以进行平面覆盖。m/z = 35 (Cl2) 的质谱仪 (MS) 曲线的评估表明 PAM+S,τ40 不会使每个晶胞的蒙脱石的所有电荷饱和。PAM+S,τ40 的一些电荷仍然被 Cl− 饱和。蒙脱石夹层中 PAM+S,τ40 与 Na + 的交换发生等摩尔。所使用的未加工膨润土 (MX-80) 中的蒙脱石颗粒足够大，可以用 PAMS,τ40Cl 平面覆盖基底表面。此外，蒙脱石基面和低聚物中的电荷之间的距离也足够大以进行平面覆盖。m/z = 35 (Cl2) 的质谱仪 (MS) 曲线的评估表明 PAM+S,τ40 不会使每个晶胞的蒙脱石的所有电荷饱和。PAM+S,τ40 的一些电荷仍然被 Cl− 饱和。蒙脱石夹层中 PAM+S,τ40 与 Na + 的交换发生等摩尔。所使用的未加工膨润土 (MX-80) 中的蒙脱石颗粒足够大，可以用 PAMS,τ40Cl 平面覆盖基底表面。此外，蒙脱石基面和低聚物中的电荷之间的距离也足够大以进行平面覆盖。m/z = 35 (Cl2) 的质谱仪 (MS) 曲线的评估表明 PAM+S,τ40 不会使每个晶胞的蒙脱石的所有电荷饱和。PAM+S,τ40 的一些电荷仍然被 Cl− 饱和。蒙脱石夹层中 PAM+S,τ40 与 Na + 的交换发生等摩尔。m/z = 35 (Cl2) 的质谱仪 (MS) 曲线的评估表明 PAM+S,τ40 不会使每个晶胞的蒙脱石的所有电荷饱和。PAM+S,τ40 的一些电荷仍然被 Cl− 饱和。蒙脱石夹层中 PAM+S,τ40 与 Na + 的交换发生等摩尔。m/z = 35 (Cl2) 的质谱仪 (MS) 曲线的评估表明 PAM+S,τ40 不会使每个晶胞的蒙脱石的所有电荷饱和。PAM+S,τ40 的一些电荷仍然被 Cl− 饱和。蒙脱石夹层中 PAM+S,τ40 与 Na + 的交换发生等摩尔。