Imogolit

Generel
Imogolit- kategori IX : silikater
Syntetiske imogolit nanorør .
Strunz klasse	9.ED.20 9 Uklassificerede Strunz SILIKATER (Germanates) 9.E Phyllosilicates 9.ED Phyllosilicates med kaolinitlag 9.ED.20 Allophane Al2O3 • (SiO2) 1.3-2 • ((H2O)) 2.5-3 Point Group Ingen 9.ED.20 Neotocite (Mn, Fe ++) SiO3 • (H2O) (?) Punktgruppe Ingen 9.ED.20 Imogolit Al2SiO3 (OH) 4 Rumgruppe ? Punkt Group Mono 9.ED.20 Chrysocolla (Cu, Al) 2H2Si2O5 (OH) 4 • n (H2O) Space Group Unk punktgruppen Ortho
Kemisk formel	Al 2 SiO 3 (OH) 4
Identifikation
Farve	Hvid eller gennemsigtig
Mohs skala	1,5 - 2
Optiske egenskaber
Dobbeltbrydning	Imogolit er en flydende krystal med en høj koncentration i vand
Kemiske egenskaber
Massefylde	2-2.7

Enheder af SI & STP, medmindre andet er angivet.

Den imogolit er et mineral af familien af aluminiumsilicater hydratiseret (gruppe lermineraler ), den kemiske formel Al 2 SiO 3 (OH) 4.

Opdagelse

Imogolitet blev opdaget i 1962 i Kumamoto Prefecture (øen Kyushu , Japan ) i jord dannet af forvitring af aske vulkansk . Navnet blev dannet af det japanske ordイモゴ( imogo ), der henviser til disse gulbrune vulkanske jordarter .

Mineraler forbundet med imogolit er allophan , kvarts , cristobalit , gibbsit , vermiculite og limonit .

Struktur

Den atomiske struktur af imogolit blev offentliggjort i 1972. Det giver imogolit en veldefineret rørform med en monodispers diameter på ca. 2 nm . Således kan imogolit betragtes som en naturlig nanopartikel eller endda en nanomineral.

Imogolitet har en nanotubulær struktur, der består af et oktaedrisk lag af aluminium på ydersiden af røret og et tetraedralt lag af silicium på indersiden. I modsætning til de fleste lermineraler består det tetraedriske lag ikke af et sæt siliciumdelende Si-O-Si-bindinger. Siliciumatomer er bundet til det oktaedriske lag ved hjælp af tre Si-O-Al-bindinger og isoleres fra hinanden. Denne meget specielle lokale struktur er let genkendelig ved silicium- NMR-spektroskopi .

Syntese

En imogolit svarende til naturlig imogolit blev syntetiseret i laboratoriet i 1977, længe før kulstofnanorør i 1990. Siden da er der opnået adskillige ændringer af strukturen og sammensætningen af syntetiske imogolitter i laboratoriet.

I 1982 blev der udført en syntese, hvor siliciumatomer er substitueret med germaniumatomer, hvorved der opnås nye nanorør, der er analoge med imogolitter, Ge-imogolitterne. Siden da er der udviklet mange protokoller for at syntetisere Ge-imogolitter i store mængder for at variere formen (enkelt eller dobbelt væg), deres længde (mikrometrisk eller nanometrisk), deres krystallinitet (lacunar struktur). Disse Ge-imogolitter med variable egenskaber og kontrolleret syntese har muliggjort store fremskridt i forståelsen af imogolit-dannelsesmekanismer, søgen efter nye egenskaber eller den (øko) toksikologiske undersøgelse af nanomaterialer .

I 2011 blev der opnået en hybrid imogolit med et hulrum dækket med en klynge ved Polytechnic University of Turin. ${\ displaystyle {\ ce {Si-CH3}}}$

Jern-dopede imogolit-nanorør er også blevet syntetiseret til silicium, germanium og hybridrør.

Noter og referencer

Den klassifikation af mineraler valgt er , at af Strunz , med undtagelse af polymorfer af silica, som er klassificeret blandt silicater.
(i) Naganori Yoshinaga og Shigenori Aomine, " Imogolite In Some Ando jord " , Soil Science and Plant Nutrition , vol. 8,1962, s. 22-29 ( DOI 10.1080 / 00380768.1962.10430993 ).
(in) CEO Cradwick , VC Farmer , JD Russell , CR Masson , K. Wada og N. Yoshinaga , " Imogolite, a hydrated silicate of aluminium tubular structure " , Nature Physical Science , bind. 240,25. december 1972, s. 187-189
(in) PF Baron , MA Wilson , AS Campbell og RL Frost , " Påvisning af imogolit i jord ved anvendelse af fast tilstand 29 Si NMR " , Nature , vol. 299,1982, s. 616-618
(en) VC Farmer , AR Fraser og JM Tait , " Syntese af imogolit: en rørformet aluminiumsilicatpolymer " , J. Chem. Soc. Chem. Almindelige. ,1977, s. 462-463
(in) Shin-ichiro Wada og Koji Wada , " Effekter på substitution af germanium med silicium i imogolit " , Clays and Clay Minerals , bind. 30,1 st april 1982, s. 123–128 ( ISSN 0009-8604 og 1552-8367 , læst online , adgang 28. januar 2016 )
(i) Clement Levard , Jerome Rose , Armand Masion og Emmanuel Doelsch , " Syntese af store mængder af enkeltvæggede nanorør aluminogermanate " , Journal of American Chemical Society , Vol. 130,10. april 2008, s. 5862–5863 ( DOI 10.1021 / ja801045a , læst online , adgang 28. januar 2016 )
(i) Perrine Mallet , Clement Levard Eric Larquet og Clarisse Mariet , " Beviser for dobbeltvægget Al-Ge-Like imogolit nanorør. A Cryo-TEM and SAXS Investigation ” , Journal of the American Chemical Society , bind. 132,7. januar 2010, s. 1208–1209 ( DOI 10.1021 / ja908707a , læst online , adgang til 28. januar 2016 )
(da) Mohamed-Salah Amara , Erwan Paineau , Maria Bacia-Verloop og Marie-Eve M. Krapf , " Single-step formation of micron long (OH) 3Al2O3Ge (OH) imogolit-like nanorør " , Chemical Communications (Cambridge, England) , bind. 49,14. december 2013, s. 11284–11286 ( ISSN 1364-548X , PMID 24153223 , DOI 10.1039 / c3cc46839a , læst online , adgang til 28. januar 2016 )
(i) C. Levard , A. Masion , J. Rose og E. Doelsch , " Synthesis of Ge-imogolit Indflydelse af hydrolyseforholdet på strukturen af nanorørene " , Physical Chemistry Chemical Physics: PCCP , vol. 13,28. august 2011, s. 14516–14522 ( ISSN 1463-9084 , PMID 21750786 , DOI 10.1039 / c1cp20346k , læst online , adgang 28. januar 2016 )
(in) Ilaria Bottero, Barbara Bonelli, Sharon E. Ashbrook, Paul A. Wright, Wuzong Zhou Marco Tagliabue Armandia Marco og Edoardo Garronea, " Syntese og karakterisering af hybrid organiske / uorganiske nanorør af imogolit-typen og deres adfærd mod adsorption af metan ” , Fysisk kemi Kemisk fysik ,2011, bind 13, side 744-750 ( læs online )
(i) Masashi Ookawa Yoshihiko Inoue, Masako Watanabe, Masaya Suzuki og Tsutomu Yamaguchi, " Syntese og karakterisering af Fe indhold imogolit " , Clay Science ,2006, bind 12, side 280-284 ( læs online )
(en) Ehsan Shafia, syntese og karakterisering af Fe-modificerede imogolit-nanorør , 167 s. ( læs online )
(i) A. Avellan C. Levard, N. Kumar, J. Rose, L. Olivi, A. Thill, Chaurand P., D. og A. Borschneck Masion, " Strukturel inkorporering af jern i Ge-imogolit-nanorør: et lovende skridt for innovative nanomaterialer. " , RSC Advances , nr . 4,2014, s. 49827-49830 ( DOI 10.1039 / C4RA08840A , læs online )
(i) Elnaz Bahadori Vincenzo Vaiano, Serena Esposito, Marco Armandi, Diana og Barbara Sannino Bonelli, " Fotoaktiveret nedbrydning af Tartrazin ved H2O2 katalyseret af ess Både nøgne og Fe-dopede methylimogolit-nanorør " , Catalyse i dag ,2017( læs online )

Se også

Bibliografi

(en) Jon Petter Gustafsson , Erik Karltun et Prosun Bhattacharya , Allophane og imogolit i svenske jordarter eller hvorfor små, tidligere ukendte fibre påvirker vandkvaliteten i skovene , Stockholm, Royal Institute of Technology (KTH), koll. “Trita-AMI. "( Nr . 3046),1998
(en) Peng Yuan , Nanosized Tubular Clay Minerals: Halloysite og Imogolite , Elsevier, coll. "Udviklingen inden for lervidenskab" ( nr . 7),2016( ISBN 978-0-08-100293-3 )

Relaterede artikler

eksterne links

(en) “ Imogolite ” , på Mindat.org (konsulteret den 11. december 2017 )
(en) “ Imogolite Mineral Data ” , om Webmineral (konsulteret den 11. december 2017 )