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Effect of ammonium ion on expandability of montmorillonite

モンモリロナイトの膨張特性におよぼすアンモニウムイオンの影響

川喜田 竜平* ; 齋藤 彬人*; 佐久間 博*; 安楽 総太郎; 小田 治恵  ; 三原 守弘  ; 佐藤 努*

Kawakita, Ryohei*; Saito, Akito*; Sakuma, Hiroshi*; Anraku, Sohtaro; Oda, Chie; Mihara, Morihiro; Sato, Tsutomu*

NH$$_4$$型モンモリロナイトの膨潤特性を評価するために、相対湿度(RH)制御XRDと分子動力学計算を用い、一価の陽イオン(Na, K, Cs, Rb, NH$$_4$$)を層間にもつMMTの膨潤挙動を比較した。RH制御XRD分析の結果、RH30%以下ではNa, K型では膨潤しにくいのに対し、NH$$_4$$, Cs, Rb型が高い膨潤性を持つことが分かった。イオン半径や水和エネルギーの近いNH$$_4$$とKの膨潤挙動が低湿度側で違うことを説明するため、分子動力学計算を行った。動径分布関数を検討した結果、アンモニウムイオンは底面酸素と水素結合を形成し、底面間隔が広がることで高い膨潤性を示すことが分かった。

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