水滑石类材料碱性催化性能的应用研究

以绿色化学为基础,综述了类水滑石及其以类水滑石为前驱体衍生的复合氧化物作为一类优异的固体碱催化剂应用于醇醛缩合、克诺文诺盖尔(Knoevenagel)缩合、麦克尔(M ichael)加成以及酯交换等反应的最新研究进展。预测了水滑石类材料由于具有特殊的结构和性质必将在环境友好的催化工业体系中扮演越来越重要的角色。     

十二烷基苯磺酸柱撑类水滑石的热稳定性研究

采用焙烧复原法制备了一种新型PVC热稳定剂——十二烷基苯磺酸柱撑类水滑石，采用红外光谱分析、热重分析、X射线粉末衍射分析对其进行了表征，并测定了采用十二烷基苯磺酸柱撑类水滑石复配的复合热稳定剂RZL1的热稳定性能。结果表明：采用十二烷基苯磺酸柱撑类水滑石复配的RZL1初期热稳定性较好，与日本产的稀土复合稳定剂相当，长期热稳定性优于国产稀土复合稳定剂。     

改性水滑石对聚丙烯阻燃和力学性能的影响

以硝酸镁和硝酸铝为原料,采用共沉淀法制备了Mg/Al-CO_3-LDHs前体,然后通过阴离子交换法制备了衣康酸插层、钛酸酯偶联剂NDZ-201附着的复合改性水滑石(ITA-LDHs)。通过熔融共混法制备了阻燃性能和力学性能较好的ITA-LDHs改性的聚丙烯(PP)复合材料。通过FTIR、XRD、TGA和SEM对ITA-LDHs进行了表征。结果表明:衣康酸已经插入到水滑石层间,钛酸酯偶联剂已经附着在水滑石表面。对复合材料的极限氧指数(LOI)、垂直燃烧实验(UL-94)、热重曲线、热释放速率(HRR)、总热释放速率(THR)和质量损失率进行了测定,结果表明:随着水滑石添加量的增多,无论是未改性还是改性的水滑石都能对PP起到阻燃效果,且改性后的水滑石(LDHs)的LOI值、抗熔滴时间、热稳定性、成炭率均显著提高。当水滑石的添加量为30%(以聚丙烯的质量为基准,下同)时,ITA-LDHs改性PP的LOI达到27.5%,明显优于添加未改性LDHs PP的25.5%;UL-94等级达到V0级,优于未改性LDHs的V1级;通过测试材料的弯曲强度和拉伸强度可知,与未改性的水滑石相比,改性后的水滑石力学性能明显改善。     

硬脂酸根插层水滑石的合成及应用

采用离子交换法制备了硬脂酸根插层水滑石,运用红外光谱对其进行了表征。通过Haake流变仪、颜色测定仪研究了硬脂酸根插层水滑石与钙/锌热稳定剂并用时的热稳定性,重点考察了水滑石的结构对PVC稳定性能的影响。结果表明,硬脂酸根插层水滑石与钙皂/锌皂复配显著改善了PVC热老化过程中的初期着色性。     

镁铝铁复合氧化物脱除低浓度二氧化硫研究

以水滑石为前驱体,制备了一系列铁镁铝复合氧化物,并采用XRD对其结构进行表征。研究这类氧化物脱除低浓度二氧化硫的反应活性。结果表明:含铁水滑石焙烧产物吸附低浓度二氧化硫的性能良好。在大于600℃吸附温度下,具有较好吸附性能。吸附剂本身制备条件对吸附性能影响较明显。负载Fe_2O_3后吸附性能明显提高。氢还原是再生吸附剂的可行方法。     

高分散度催化剂Pt／Mg（Al）O与Pt／Al_2O_3化学吸附H_2、CO和CO_2的性能比较

比较了制法完全相同并有相近铂分散度（Ｈ／Ｐｔ≈１１）的催化剂Ｐｔ／Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ与Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３的性质。由Ｈ２和ＣＯ的化学吸附以及随之使用的红外光谱及微量热计测定了它们的Ｐｔ的性质，并由ＣＯ２的程序升温脱附（ＴＰＤ）技术测定了Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ的碱性基点的性质。在沉积了Ｐｔ颗粒后Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ的表面碱性降低。与Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３相比，Ｐｔ／Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ在１９６０１９３０ｃｍ－１出现了一个新的ＣＯ红外吸附波带，它被认为是ＣＯ通过碳原子与Ｐｔ键合并通过氧原子与Ｍｇｎ＋阳离子键合的一种桥键。这些桥键的物质在高温脱附时最稳定。ＣＯ的歧化作用发生在Ｐｔ／Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ，所生成的ＣＯ２迁移至载体的碱性基点形成碳酸盐。     

对苯乙烯磺酸钠修饰水滑石/丁腈橡胶复合材料的制备与性能研究

利用共沉淀法合成了硝酸根型水滑石(NO3-HT),将其与对苯乙烯磺酸钠(SSS)进行离子交换,制备对苯乙烯磺酸钠修饰的水滑石(SSS-HT)。用红外光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)对水滑石的结构和性能进行了表征。结果表明,经对苯乙烯磺酸钠修饰后的水滑石层间距由硝酸根型水滑石的0.8 nm扩大到了1.88 nm,对苯乙烯磺酸钠型水滑石的热稳定性有所提高。将其与丁腈橡胶(NBR)混炼,制备水滑石/橡胶复合材料。用红外光谱、硫化仪及热重分析对其结构与性能进行了研究。实验结果表明,随着水滑石含量的增加,NBR/水滑石复合材料的焦烧时间和正硫化时间逐渐缩短且经过有机修饰的水滑石变化幅度更大,同时水滑石的加入也提高了橡胶的热稳定性。     

水滑石改性聚酯及性能的研究

以自制无机水滑石粉体作为改性剂,在聚酯合成时加入,制得改性聚酯,并对共聚酯样品进行热性能测试和结晶性能测试。结果表明:随着改性剂增加,改性聚酯的热性能有所提高,玻璃化转变温度、冷结晶温度和熔点都有所改变。加入改性剂的聚酯样品的结晶度有不同程度的减小。     

PEIE-HT/PSf复合膜渗透选择性能的影响因素研究

利用重构法将水滑石(HT)原位构建到聚乙烯亚胺-环氧氯丙烷共聚物(PEIE)分子链间制成PEIE-HT复合物,将PEIE-HT复合物涂覆于聚砜超滤膜(PSf)上,制成PEIE-HT/PSf复合膜。以CO2/N2(15%(φ)CO2+85%(φ)N2)混合气为进料气,考察了HT衍生复合氧化物(LDO)添加量、压力、湿涂层厚度和温度对PEIE-HT/PSf复合膜渗透选择性能的影响。实验结果表明,LDO添加量为1.0%(w)、湿涂层厚度为50μm的PEIE-HT/PSf复合膜,在0.11 MPa和25℃的条件下,CO2渗透速率可达5 693 GPU,CO2/N2分离因子达268,显示出良好的CO2分离性能,具有在烟道气或密闭空间等场合捕集CO2的良好应用前景。     

Cr,Zr-incorporated hydrotalcites and their application in the synthesis of isophorone

Cr³⁺ and Zr⁴⁺ cation-incorporated hydrotalcites (HTs) were prepared by coprecipitation method. Corresponding mixed oxide were obtained by the thermal decomposition of HTs at 773 K for 8 h and applied in the synthesis of isophorone (IP) from acetone. From the characteristic results, both Cr³⁺ and Zr⁴⁺ were introduced into the lattice of hydrotalcite producing the more disordered HT structures. Compared with Mg–Al mixed oxide, Cr and Zr modified mixed oxide demonstrated more amount of basic sites and stronger base strength, which were responsible for the improvement of catalytic activity. As a result, both of the modified mixed oxide exhibited IP selectivity of more than 70% under atmospheric pressure.