类水滑石材料及其在阻燃方面的研究进展

综述了类水滑石(LDHs)阻燃剂结构特点以及在热稳定、阻燃等方面的应用研究。主要介绍了多元水滑石、阴离子插层类水滑石的阻燃研究进展以及类水滑石与其他阻燃剂的协同效应,并对类水滑石的发展进行了展望。     

丁二酸插层S_2O_8~(2-)/Mg-Al水滑石的制备及催化环己酮自缩合反应

开发出了一系列具有较高转化率和选择性的适用于环己酮缩合反应的固体催化剂,采用浸渍法、焙烧复原法制备S-2O28/Su-Mg Al水滑石,利用XRD、FT-IR、BET、SEM对所制催化剂进行了表征。有机酸根插层S2O2-8改性后的镁铝水滑石仍保持原有的层状骨架结构;S2O2-8改性后,水滑石酸性增强,使水滑石成为具有酸碱双功能的催化剂。以环己酮自缩合反应为探针反应,考察了催化剂的催化性能。当(NH4)2S2O8浸渍液浓度为1.0 mol?L-1,催化剂用量为环己酮质量的5.0%(wt),甲苯为带水剂,140℃下反应6 h时,环己酮转化率可达85.7%,二聚物选择性可达89.6%,活性优于Mg-Al水滑石(5.6%)和丁二酸根插层水滑石(53.4%),该催化剂对环己酮自缩合反应显示出较高的催化活性,体现出了明显的酸碱协同催化作用。     

水滑石(HT)类热稳定剂的发展状况和应用前景

水滑石(HT)类热稳定剂是一种新型热稳定剂。介绍了水滑石(HT)类热稳定剂的结构、制备方法、作用机理和性质，并对其应用前景进行了讨论。     

铜镁铝类水滑石插层改性及摩擦性能研究

采用液相共沉淀法制备了铜镁铝类水滑石,选用十二烷酸（月桂酸）作为改性剂以离子交换法对类水滑石进行插层改性。借助红外光谱仪对改性前后类水滑石进行成分、结构、形貌分析与表征。实验结果表明,制得的类水滑石为Cu-Mg-Al-CO3、改性类水滑石为Cu-Mg-Al-月桂酸。将改性前后类水滑石以3%（质量分数）的比例添加到摩擦材料的基础配方中制成摩擦片,利用XD-MSM定速式摩擦试验机测试添加改性前后类水滑石制得摩擦材料的摩擦系数随温度的变化规律,用静水力学密度仪测试摩擦片的密度。结果表明,将未改性类水滑石加入摩擦材料中可以降低摩擦材料的摩擦系数,而加入改性类水滑石,因粒径膨胀,使得摩擦材料的摩擦系数有所增大;改性的类水滑石可以降低摩擦片的密度。     

不同层板离子及插层类水滑石对PVC热稳定性的影响

分别合成了不同层板离子、不同价态无机酸根及有机酸根插层、不同直链链长插层类水滑石,采用热老化烘箱法、刚果红法、转矩流变仪探究了对聚氯乙烯(PVC)热稳定性能的影响。结果表明,类水滑石层板中引入稀土元素及增加离子的数目可提高PVC的热稳定性;不同价态无机酸根及有机酸根插层类水滑石中,二价酸根插层的类水滑石均表现出最佳的热稳定性能;类水滑石插层中随着有机酸碳链的不断增长,热稳定性出现了先增强后降低的趋势。     

水滑石类材料在氧化还原催化反应中的应用

综述了水滑石类材料在氧化还原催化反应中应用的最新研究进展,重点讨论了类水滑石及以类水滑石为前驱体衍生得到的复合氧化物在精细合成中的绿色催化应用。水滑石类材料必将在环境友好催化工业体系中扮演越来越重要的角色。     

不同改性锌铝水滑石的制备及其对聚氨酯脲性能的影响

分别以十二烷基硫酸(SDS)和阴离子水性聚氨酯(以下简称P)为改性剂,通过超声助混技术对水滑石(LDHs)进行改性,制备不同修饰效果的水滑石杂化物(SDS-LDHs、P-LDHs)。利用原位聚合原理分别将ZnAl-LDHs、SDS-LDHs和P-LDHs与聚氨酯脲共混,得到聚氨酯脲/类水滑石复合材料。借助傅里叶红外光谱、X射线衍射、接触角测定对类水滑石杂化物的结构和性能进行表征,并研究SDSLDHs和P-LDHs对复合材料力学性能及热学性能的影响。结果表明,十二烷基硫酸钠以插层方式对ZnAl-LDHs进行修饰,阴离子水性聚氨酯通过表面修饰实现改性;改性后的ZnAl-LDHs疏水性能均明显提高,疏水角分别为90°、100°;复合材料中,有机改性的类水滑石杂化物对材料不仅有良好的增强增韧效果,而且可有效提高材料的热稳定性,其中以P-LDHs的效果最为显著。     

V-Mg-Al-O催化剂表面钒活性物种研究

采用两步法制备以类水滑石为载体的VOX/Mg-Al-O催化剂,对类水滑石前驱体进行TG-DTA分析,采用XRD、FT-IR、H_2-TPR等催化剂表征手段以获得催化剂表面活性物种类型与结构。根据TG-DTA结果,类水滑石前驱体分子结构式为Mg_(0.69)Al_(0.31)(OH)_2(CO_3)_(0.16)×0.81H_2O。结合XRD、FT-IR和H2-TPR表征结果,可知:当钒负载量较低时,催化剂表面以还原性能好、单层分散的孤立态和聚合态钒氧物种为主;当钒负载量较高时,催化剂表面以还原性能较差的镁钒酸盐物种为主。     

含钛水滑石的制备表征及其光催化活性的验证

通过动态尿素法制备了不同二价金属的系列类水滑石M(Ni、Zn、Co)-Ti LDHs。通过XRD、SEM对产物进行表征,显示M(Ni、Zn、Co)-Ti LDHs均生成且具有较好的结晶度和晶型。通过紫外-可见漫反射光谱研究了样品的光吸收特性,显示3类水滑石在紫外可见区均具有吸收。在500 W氙灯(模拟太阳光)照射降解亚甲基蓝(5 mg/L)实验中验证催化剂的可见光催化活性,结果表明,3类水滑石相比市售TiO2均表现出较强的催化活性,3类水滑石具有一定的可见光催化活性,其中Zn-TiLDHs活性最高。在催化剂用量为20 mg,照射时间为4 h时,亚甲基蓝降解率达99.8%。     

类水滑石与粉煤灰对脱硫废水中Cl-和SO42-的去除性能研究

本研究以火电厂脱硫废水为研究对象,采用类水滑石和粉煤灰对废水进行吸附处理,同时逐步优化吸附条件.结果表明,最佳的吸附条件为粉煤灰/类水滑石(质量比)为2∶1、搅拌时间为10 min、pH值为8、吸附温度为60℃、类水滑石投加量为0.3g,此时Cl-的去除率为88.89％,SO42-的去除率为52.36％.     

类水滑石复合氧化物在烟道气脱SO2和NOx中的应用

简述了类水滑石复合氧化物的制备方法，并对类水滑石化合物为前驱体的复合氧化物作为环境友好催化材料在烟道气脱SO₂、NOx方面的研究进行了综述，指出应把研究重点放在类水滑石复合氧化物同时氧化吸附脱SO₂和NOx上     

水滑石制备及应用于催化氧化反应的新进展

介绍了水滑石材料的组成和结构;叙述了水滑石材料的常用制备方法,并对各种方法的特点进行了评价;介绍了水滑石材料作为催化剂在苯酚羟化反应、烯烃环氧化反应和甲醇氧化反应等催化氧化反应中的应用。认为类水滑石化合物的独特结构和理化特性,元素组成在宽范围内的可调变性,以及优良的催化性能奠定了这类材料有可能成为具有潜在应用前景的工业催化剂的基础,并在未来的绿色氧化工业中发挥重要的作用。     

水滑石类材料在重金属废水治理中的应用进展

总结了水滑石类材料对重金属离子吸附机理主要为离子交换作用、记忆效应、螯合作用和表面吸附;重点介绍了国外关于未焙烧水滑石、焙烧态水滑石以及插层水滑石在重金属废水治理中的最新研究应用进展;指出利用构成水滑石层板及插入层间的离子种类和数量的可调控性,可制备一系列具有特殊性能的水滑石类材料,将极大拓宽水滑石材料在吸附领域的应用范围;同时水滑石类材料合成简单、易于分离、成本低廉及可重复利用,显示了其在重金属废水处理中的良好应用前景.     

水滑石类复合氧化物催化生物柴油制备的研究

生物柴油是一种环境友好的新型燃料,是近年来新型能源开发的一个热点。水滑石类复合氧化物是一种理想的固体催化剂,它具有相互连通的大孔隙、适度的酸碱位浓度和疏水表面,催化活性强,易于与产品分离,回收利用率高。对水滑石类化合物催化制备生物柴油进行了概述,并对前景进行了展望。     

Cu-Mg-Al类水滑石的插层改性及摩擦性能

用水热法制备了Cu-Mg-Al类水滑石,并以十二烷基磺酸钠（sodium dodecyl sulfate,SDSO）为插层剂对所制备的类水滑石样品进行了插层改性。利用X射线衍射法、红外光谱分析法、扫描电子显微镜和热重-差热分析法对样品的成分、结构、形貌及热稳定性进行了表征,结果表明：制备出的类水滑石为Cu-Mg-Al-CO3类水滑石和Cu-Mg-Al-SDSO类水滑石。将制备出的类水滑石作为添加剂加入到基础油中,用MM-10W多功能型四球摩擦磨损试验机测试了其摩擦学性能,结果表明：含有类水滑石粉体的润滑油与基础油相比,摩擦因数低了32%。     

焙烧态Ca-Mg-Al类水滑石的制备及其吸附As(V)的研究

实验合成了一种焙烧态Ca-Mg-Al类水滑石,通过吸附动力学、吸附热力学及pH值的影响实验研究其对As (V)的吸附性能;并通过X射线衍射(XRD)、比表面积及孔径(BET)、场发射扫面电子显微镜(FESEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等测试对合成材料进行表征并分析其吸附机理.实验结果表明,焙烧态Ca-Mg-Al 类水滑石对As(V)具有较强的吸附能力,其最大吸附量为71.86 mg/g,其吸附行为较符合Freundlich吸附等温方程和准一级动力学方程,且在不同的pH值下均能保持较好的吸附能力.焙烧态Ca-Mg-Al 类水滑石吸附As(V)的吸附机理主要包括类水滑石晶体结构的重建以及其表面羟基官能团的络合作用.     

Aldol condensation of campholenic aldehyde and MEK over activated hydrotalcites

In this paper, activated Mg-Al hydrotalcites were used as catalysts in the aldol condensation of campholenic aldehyde and methyl ethyl ketone (MEK). These materials represent an attractive alternative to less environmentally friendly liquid bases in a number of base-catalyzed reactions involved in the pharmaceutical and fragrance industries. The presence of basic hydroxyl groups in the interlayer space leads to very active materials. However, the relation between the activity of reconstructed hydrotalcites and the rehydration procedure is still not well understood. Different rehydration protocols in combination with extensive characterization studies were performed, including XRD, SEM, IR spectroscopy and TPD of CH₃CN and CH₃NO₂. The materials were tested as catalysts in the aldol condensation of campholenic aldehyde and MEK, and relationships between the catalytic performance of the activated hydrotalcites and the rehydration procedure were derived. Several factors may influence the activity and selectivity of this reaction, such as the reaction temperature, the molar ratio of the reactants and the degree of rehydration of the hydrotalcite-like catalysts. The selectivity towards the formation of the desired branched isomer increases when performing the reaction at low temperatures.     

Zr4+掺杂对Mg/Al水滑石磷吸附行为的影响

采用共沉淀法制备了系列不同Zr4+含量的Mg/Al/Zr三元类水滑石材料，研究了其对废水中磷酸根离子的吸附性能。采用XRD、DRIFTS、氮气吸脱附实验等手段对材料的结构及织构性质进行了表征，并研究了溶液初始pH以及竞争阴离子对磷吸附量的影响。结果表明：掺杂Zr4+能提高类水滑石层板正电荷密度以及增大层间距，有利于磷酸根阴离子的吸附；Mg/Al/Zr类水滑石对磷的吸附过程符合准二级动力学模型，吸附等温线符合Langmuir模型，当n(Zr4+)/(Al3++Zr4+)为0.3时，理论饱和吸附量最大，达到76.6 mg/g，比Mg/Al水滑石高出28.7%；酸性环境有利于磷酸根的吸附，而二价阴离子的竞争吸附作用会显著降低磷吸附效果。Mg/Al/Zr类水滑石对磷的吸附机理为静电吸引和阴离子交换协同作用。