氧化石墨烯/类水滑石基复合催化剂的可控制备及其催化性能

针对纳米催化剂在有机染料氧化降解反应中存在的问题,开发高效纳米Fe基催化剂成为当前研究的重点。基于"创新纳米结构调变催化功能"的新策略,利用类水滑石层板金属离子和层间阴离子与氧化石墨烯(GO)表面官能团之间的静电作用,采用水热法制备氧化石墨烯复合类水滑石Fe-LDH@GO纳米催化剂。利用XRD、N_2吸附-脱附和TEM对催化剂的形貌、尺寸、孔道及FeO_x粒子尺寸等物化性质进行表征,发现氧化石墨烯的引入不改变水滑石纳米片结构和形貌,但能够增加催化剂的比表面积,有效锚定FeO_x纳米粒子,使其粒径减小并均匀分散在载体表面,提供更多的有效活性位点。XPS结果表明,催化剂表面存在的Fe^(2+)是芬顿反应的活性中心,氧化石墨烯的引入提高含氧官能团数量,使其在RhB降解反应中表现出优异的催化活性,反应14 min时,RhB转化率100%。     

Preparation,structure-property relationships of zinc oxide pillared organic layered double hydroxides and its effect on the performance of poly (lactic acid)

Zinc oxide pillared organic layered double hydroxides (ZnO-LDHs-S) were synthesized with sodium dodecyl sulfate (SDS) via a intercalation method. Meanwhile, the properties of ultraviolet (UV) absorbance and antibacterial of ZnO-LDHs-S were investigated. To improve the performances of poly (lactic acid) (PLA), PLA/ZnO-LDHs-S nanocomposites were prepared by melt blending using ZnO-LDHs-S as nucleating agent. Structure and properties of PLA/ZnO-LDHs-S nanocomposites were investigated by Fourier transform infrared spectra, transmission electron microscopy, mechanical properties testing, differential scanning calorimetry, polarized optical microscopy and rheological analysis. It was shown that the introduction of ZnO-LDHs-S improved the comprehensive performance of PLA.     

两级反应器制备Mg-Al-CO_3 LDHs纳米粉工艺研究

采用一种自制的具有上下两个反应室的两级反应器,将盐溶液MgCl_2·6H_2O、AlCl_3·6H_2O和沉降剂Na_2CO_3、NaOH进行反应来合成了镁铝型层状双氢氧化物(简称Mg-Al-CO_3 LDHs)纳米粉.研究了反应物浓度、搅拌速度、表面活性剂种类对晶体结构、颗粒尺寸、和粒度分布的影响.TEM、XRD、激光粒度分布测试仪的检测结果表明:最佳反应条件下所得产物的形貌为片状,最小平均粒径为30～50 nm,尺寸分布比较均匀且结晶度较高.反应物浓度增加,颗粒尺寸变小且均匀性提高;搅拌速度增加,颗粒尺寸降低且粒度分布变窄.研究表明不同种类表面活性剂对晶体结构影响很大.     

二维层状纳米片材料制备及在电解水中应用的研究进展

高效、清洁的氢能被认为是化石能源最有潜力的替代能源之一。制氢方法中电解水制氢是非常简便、且易于规模化的一种方法,但是电解水过程中存在制氢能耗增加、成本升高等问题,因此制备能耗低、具有稳定催化效率的催化剂成为能源领域的研究热点。层状双金属氢氧化物（LDHs）由于具有独特的二维层状结构,使其组成易于调节、结构易于调控,因此具有高效的电催化活性。但是,LDHs存在尺寸大、厚度高的问题,导致电催化剂的活性位点的数目受限、本征活性低和电导率低,最终会影响LDHs的电催化性能。主要论述了LDHs的结构和电解机理以及作为电解水催化剂的研究现状,对目前存在的问题以及解决方法进行了归纳,并对未来的研究方向进行了展望。     

Ni(Ⅱ)-Co(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)-LDHs层状前驱体制备Ni1-xCoxFe2O4铁氧体及其磁学性能

采用成核/晶化隔离法制备出一系列Ni²⁺-Co²⁺-Fe²⁺-Fe³⁺-SO₄^2--LDHs层状前驱体,焙烧后得到尖晶石型铁氧体Ni_1-xCo_xFe₂O₄。对样品的晶体结构及元素组成进行分析,结果表明,制得的尖晶石型铁氧体Ni_1-xCo_xFe₂O₄ 晶体结构优良, 元素组成可控性强。分别将Ni_1-xCo_xFe₂O₄、NiFe₂O₄和CoFe₂O₄的磁学性能参数的理论混合值和机械混合值随x［x=nCo)∶n(Ni)］的变化情况进行比较,发现Ni_1-xCo_xFe₂O₄的磁学性能并不是简单的NiFe₂O₄和CoFe₂O₄磁学性能的加合,Co和Ni原子之间存在着一定的协同效应,且当x为0.2时,Ni_1-xCo_xFe₂O₄的磁学性能最佳。     

LDHs的改性及其在阻燃材料中的研究与应用进展

综述了水滑石类化合物(LDHs)的改性方法及其在阻燃高分子材料中的应用进展。水滑石的改性应向多元素协效、有机/无机复合和制备大分子型阻燃剂方向发展;阻燃高分子材料既要具有良好的阻燃和抑烟性能,又要具有环境友好、价格低、便于工业化生产等特点。     

合成条件对Mg—AI—CO23一LDHs的物相及组成的影响＊

以Mg（NOa）2·6H20为镁源,以Al（N03）3·9H20为铝源,采用共沉淀法制备了阴离子型层状材料Mg-A1-COjLDHs,并用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（Fr—IR）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对产物进行了表征。探讨了加料方式、插层阴离子的用量以及沉淀反应温度对所形成产物物相等的影响。XRD分析结果显示不同加料方式所制备的产物均具有典型的层状结构特征,其中pH恒定法所合成的产物结晶度更高;红外光谱显示产物中存在插层阴离子C023-;EDX元素分析结果表明产物组成中含有Mg和Al,且n（镁）：”（铝）=2．6。上述表征结果说明：加料方式、插层阴离子的用量以及沉淀反应温度对产物的物相没有影响,但对产物的结晶度有一定的影响。当初始原料的配比为n（Mg）：n（A1）：n（OH）：n（C（）23-）-6：2：20：2时,在45℃下完成沉淀反应,再将沉淀于65℃下晶化18h可以得到具有典型层状结构的Mg-A1一C0;一LDHs。     

三元含铜类水滑石制备及其催化性能

采用共沉淀法制备三元含铜类水滑石CuNiAl-LDHs、CuMgAl-LDHs和CuZnAl-LDHs,利用X射线衍射和傅立叶红外光谱对催化剂结构进行表征,研究该催化剂体系对苯直接氧化制苯酚反应的催化性能。在反应温度65 ℃、反应时间6 h、催化剂用量10 mg、溶剂用量15 mL和n(C₆H₆)∶n(H₂O₂)=3∶1的条件下,CuNiAl-LDHs具有较高的催化活性,苯转化率达4.1%,苯酚选择性100%,无副产物。     

水滑石/废橡胶粉复合改性沥青的制备及其性能研究

以克拉玛依90号沥青作为基质沥青、废橡胶粉和水滑石（LDHs）作为改性剂,制备了LDHs/废橡胶粉复合改性沥青,在废橡胶粉加入量不变的条件下,考察LDHs加入量对复合改性沥青的物理性能、抗紫外老化性能和流变性能的影响。结果表明：当废橡胶粉加入量（w）为15%时,随着LDHs的加入,复合改性沥青的软化点升高,针入度和延度有所下降,两种改性剂相互结合,使复合改性沥青的物理性能得到改善,并且满足国家聚合物改性沥青标准的要求,考虑到改性剂成本,选取LDHs加入量（w）为3%～4%;LDHs的加入使复合改性沥青的软化点增量减小,残留针入度比和延度保留率上升,表明LDHs可明显提高复合改性沥青的抗紫外老化性能;LDHs的加入可使复合改性沥青复数模量和车辙因子增加,相位角下降,说明LDHs可提高复合改性沥青的抗车辙性能。     

A General Method to Ultrathin Bimetal‐MOF Nanosheets Arrays via In Situ Transformation of Layered Double Hydroxides Arrays

Structure engineering of ultrathin metal–organic framework (MOF) nanosheets to self‐supporting and well‐aligned MOF superstructures is highly desired for diverse applications, especially important for electrocatalysis. In this work, a facile layered double hydroxides in situ transformation strategy is developed to synthesize ultrathin bimetal‐MOF nanosheets (BMNSs) arrays on conductive substrates. This approach is versatile, and applicable to obtain various BMNSs or even trimetal‐MOF nanosheets arrays on different substrates. As a proof of concept application, the obtained ultrathin NiCo‐BDC BMNSs array exhibits an excellent catalytic activity toward the oxygen evolution reaction with an overpotential of only 230 mV to reach a current density of 10 mA cm^?2 in 1 m KOH. The present work demonstrates a strategy to prepare ultrathin bimetal‐MOF nanosheets arrays, which might open an avenue for various promising applications of MOF materials.