机械力化学制备锡酸锌及其在PVC中的阻燃应用

以二氧化锡（SnO₂）和氧化锌（ZnO）为原料,通过机械力化学湿法球磨,制备了锡酸锌（ZS）,再与水滑石按一定比例研磨得到锡酸锌改性的水滑石（ZS/HT）。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜对合成的ZS与ZS/HT做了表征。将制得的ZS/HT应用于PVC制得阻燃PVC样品,当加入10%（ZS与水滑石的质量比）ZS/HT时材料的极限氧指数比纯PVC样品高3.5%,同时材料的力学性能有所增加。热重分析结果表明,ZS/HT的加入促使PVC提前分解成炭,有效提高PVC材料的残炭量。     

PVC糊状树脂交联改性新方法

向PVC糊状树脂中添加2-二置换氨基-4、6-二噻茂仲三嗪或其金属盐及水滑石等添加剂进行交联改性,可显著降低其溶胶粘度,提高透明性,改善加工耐热性。     

Highly dispersed and confined Ni/MMO catalyst synthesized in a rotating packed bed for hydrogenation of maleic anhydride

Catalytic hydrogenation of maleic anhydride (MA) into succinic anhydride (SA) is one of the most important transformations in synthetic organic chemistry. Herein, we firstly synthesized well-dispersed nickel particles confined by mixed metal oxides (Ni/MMO) derived from in situ transformation of Ni-Al hydrotalcite in a rotating packed bed (RPB) to catalyze this process. A series of Ni/MMO catalysts (63 wt%–89 wt% Ni) were effectively fabricated and the structure–activity relationship was established. Results showed that a Ni/MMO catalyst (82 wt% Ni) with substantial surface defect sites and the highest Ni surface area among the prepared Ni/MMO catalysts, demonstrates the highest activity with ~100% MA conversion and ~100% selectivity to SA under 25°C within 77 min. This is, to our knowledge, the highest conversion and selectivity under room temperature to date. Moreover, the Ni/MMO catalyst prepared by RPB has higher specific surface area and Ni surface area, therefore possessing a higher hydrogenation rate compared to that by stirred tank reactor (1.69 vs. 1.36, 10⁻³·mol_MA/g_cat/min). These results will provide an attractive option of the catalysts for MA hydrogenation, and a novel strategy for synthesizing nickel catalyst derived from Ni-Al hydrotalcite.     

表面改性水滑石的制备及其耐腐蚀性能研究

通过水热合成法制备一种硝酸根插层的Zn-Al水滑石,利用静电作用在水滑石表面沉积聚天冬氨酸,以其作为交联剂与缓蚀剂三价铈离子络合,完成对水滑石表面的改性;将改性后的Zn-Al水滑石分散在双组分水性环氧涂层中。扫描电子显微镜 (SEM) 和X射线衍射 (XRD) 的表面形貌和晶体结构分析、ζ电势测试以及EIS阻抗谱测试结果表明,表面改性后的水滑石应用于环氧涂层中能够起到明显的自修复效果,并能提高涂层的耐腐蚀性能。     

以溴酸根插层锌铝水滑石为载体构建新溴源体系

以溴酸根插层锌铝水滑石(Zn/Al-Br O3–-LDHs)为载体,与Br-等还原剂构建形成新型溴源体系。为实现溴源体系在实际应用中的有效控溴,对Zn/Al-Br O3–-LDHs中Br O3–的释放行为进行了研究,并考察了温度、交换离子类型、p H值等因素对Br O3–释放行为的影响。结果表明:升高温度会加快Br O3–的释放,交换离子的交换性越强,Br O3–释放得越快,在p H值为9.0的磷酸盐缓冲溶液中的释放速率要比在p H值为4.0的磷酸盐缓冲溶液中快。采用4种动力学模型对水滑石中Br O3–的释放过程进行动力学拟合,结果表明:LDHs-Br O3–中Br O3–的释放行为符合Bhaskar方程,属粒内扩散控制过程。用LDHs-Br O3–/Br–构建的溴源体系合成了3,5-二溴-2-氨基苯甲酸甲酯,收率为94.7%,纯度为99.8%。     

焙烧态类水滑石/HZSM-5双功能催化剂的制备及催化CO_2加氢合成二甲醚

采用并流共沉淀法制备了不同Zr O2含量的Cu O-Zn O-Al2O3-Zr O2类水滑石前体,焙烧后与HZSM-5分子筛物理混合得到Cu O-Zn O-Al2O3-Zr O2/HZSM-5双功能催化剂,采用XRD、N2物理吸附、H2-TPR等技术对催化剂的物相、结构特征及还原性进行了表征,考察了催化剂对CO2加氢直接合成二甲醚(DME)反应的催化性能。实验结果表明,所有前体试样均具有结晶相为Cu3Zn3Al2(OH)16·4H2O的水滑石结构,Zr O2的加入改善了催化剂的还原性和活性,DME合成速率主要取决于甲醇的合成速率。在533 K、3.0 MPa、n(H2)∶n(CO2)=3∶1、GHSV=2 400 h-1的反应条件下,当n(Zr O2)∶n(Al2O3+Zr O2)=0.10时,催化剂的反应性能最佳,CO2转化率达25.87%,DME选择性达48.15%;反应30 h后,催化剂仍表现出较高的活性及稳定性。     

纳米水滑石结构表征及其对氯离子吸附性能

以天然菱镁矿为原料,采用尿素法制备纳米Mg-Zn-Al水滑石、Zn-Mg-Al-Fe水滑石,用XRD、SEM对水滑石的结构特征、晶粒尺寸进行表征,并利用水滑石的层间阴离子交换性及结构“记忆效应”,来研究焙烧态水滑石对溶液中氯离子的吸附性能.结果表明:Zn-Mg-Al水滑石的结晶度比Mg-Al水滑石、Zn-Mg-Al-Fe水滑石的高,同时Zn-Mg-Al水滑石的粒径非常均匀,尺寸在20 nm左右,为层片状结构,而且其晶体形貌呈现花瓣状结构;在Mg-Al水滑石中,随着n(Mg)∶n(Al)的增加,溶液中Cl-的去除率逐渐提高,且在n(Mg)∶n(Al) =4时去除率最大,为85.96％;当n(M2+)∶n(M3+)固定为2时,Zn-Mg-Al水滑石对Cl-的去除率要比Mg-Al水滑石对Cl-的去除率高13.25％,但Zn-Mg-Al-Fe水滑石对Cl-的去除率却比Mg-Al水滑石低32.53％.     

Mg/Al水滑石对腐殖酸的去除性能研究

采用共沉淀法制备了 Mg/Al 水滑石,并在不同温度下煅烧。探究了煅烧温度、材料投加量、pH 值、腐殖酸初始浓度对水滑石去除腐殖酸的影响。结果表明,当金属物质的量比为3的 Mg/Al 水滑石投加量为0.5 g/L, pH 值为8.5,温度为25℃时,水滑石对10 mg/L 的腐殖酸的去除率能达到96.64%,此时,水滑石的饱和吸附量为19.33 mg/g。Mg/Al 水滑石经3次再生后,对腐殖酸的去除率仍然高达95%以上,表明 Mg/Al 水滑石的可重用性好。     

镁铝水滑石纳米片可控制备及其吸附性能研究

在聚乙二醇(PEG)存在的条件下,通过一步水热法合成了晶相单一的六方片状镁铝水滑石层状双氢氧化物(LDH)。采用XRD、SEM、TEM、FT-IR、N2吸附、UV-Vis紫外-分光光度计和zeta电位仪等对产物进行了表征。考察了PEG活性剂对水滑石形貌及性能的影响。结果表明,添加活性剂改性后制备的六边形水滑石纳米片形貌规整均一,宽约几微米,厚度约为100~200 nm,纳米片间易形成交叉支撑结构,分散性好,比表面积为203.5 m2/g。在室温,焙烧后的Mg AlLDO对浓度为100 mg/L的刚果红30 min内去除率可达97%,饱和吸附量为243.5 mg/g。     

改性类水滑石的制备及其去除溶液中Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)

通过水热合成法成功地制备了丙三醇改性Ni/Al型水滑石（GMH），并通过批量处理法和静态吸附法考察了在固体投加量、溶液pH、离子强度、腐殖酸、接触时间和温度等因素影响下，溶液中Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)在GMH上的吸附行为。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等表征手段对材料吸附前后进行分析，结合吸附动力学和热力学模型对吸附机理进行探讨。结果表明，溶液pH值对Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)在GMH上的吸附行为影响显著，在pH=7.0左右时吸附率达到最大；准二级动力学模型和Langmuir等温线模型可以很好地描述Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)在GMH上的吸附过程，且此过程是自发的、吸热的过程；实验条件下，GMH对溶液中的Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)的最大理论吸附量分别为511 mg/g和441 mg/g；GMH对溶液中Eu(Ⅲ)的吸附主要是通过静电相互作用、内层表面络合以及离子交换相互作用实现；而对U(Ⅵ)的吸附主要是通过静电相互作用和内层表面络合作用实现的。实验表明，合成材料在含低放废水的有效净化和修复方面具有很大的应用前景。