曹雨微[1],2,刘远2,孔会民1,2,岳萍2,唐大才2,林彦军1,[3]

以MgCl2为晶面调控剂，利用水热法对氢氧化镁（MH）的（001）晶面选择性生长进行调控，研究了晶面调控剂浓度、反应温度、反应时间等因素对MH颗粒的溶解和结晶作用。调控后产品各晶面的XRD衍射峰强度I001/I101和I001/I110较原料分别提高了214.30%和307.45%，百吨级中试产品的I001/I101和I001/I110较原料分别提高了84.08%和112.99%。采用XRD、FE-SEM、TEM、FTIR、粒度分析仪对MH产品的形貌、结构进行了表征，并对调控机理进行了研究。结果表明，MgCl2可以在水热体系中促进MH的（001）晶面选择性生长。一方面，MgCl2作为强酸弱碱盐降低了体系pH值，同时Cl－可以通过电荷中和效应使MH发生进一步加速溶解。另一方面，MgCl2提供的Cl－作用于MH的结晶过程，通过促进MH边缘生长，强化了（001）晶面的生长。     

长效直接使用型1,2-丙二醇防冻冷却液的研制

丙二醇替代乙二醇用作防冻冷却液具有低毒、环保、防腐蚀性能更佳等优点,目前,国内对其研究尚不够深入。研制了长效直接使用型1,2-丙二醇防冻冷却液的防腐蚀添加剂配方,讨论了缓蚀剂的选择与复配关系,确定了添加剂A、癸二酸、琥珀酸等主要添加剂的最佳使用量和配比,并进行了性能测试。结果表明,性能较优的冷却液配方为:钼酸钠、硅酸钠组合物0.17%,苯并三氮唑0.12%,安息香酸钠0.7%,1,2-丙二醇30.00%,添加剂A 1.0%～1.2%,癸二酸0.2%,琥珀酸0.1%。对6种金属材质的恒温静态挂片腐蚀试验和长效耐久腐蚀试验表明,该类冷却液对多种金属具有协同防腐蚀效果和5年以上长效防护性能,且低毒、环保,适用于车船等设备。     

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。     

插层结构功能材料的组装与产品工程

阐述了插层结构功能材料以产品功能为导向的结构设计理论、以产品生产为导向的插层过程控制与插层组装方法学(包括共沉淀法、离子交换法、焙烧还原法、原位生长法、模板合成法、层层组装法及清洁生产工艺)以及产品性能与应用,针对化学产品工程的发展与需要,介绍了插层结构功能材料实现从分子尺度到过程尺度和产品应用跨越等产品工程研究的具体思路及关键科学问题。     

无毒PVC热稳定剂的研究现状与发展趋势

介绍了PVC的热分解机理及热稳定剂的作用机理。综合分析了PVC热稳定剂的种类和技术现状，指出不舍重金属的水滑石类，稀土类及复合型热稳定剂将成为未来的主导品种。     

以轻烧氧化镁制备六角片状氢氧化镁的研究

以盐湖产不同粒径轻烧氧化镁为原料,通过水化水热法制备六角片状氢氧化镁。考察了不同的反应温度、反应时间、搅拌速度和固液比对氧化镁水化率、制得氢氧化镁形貌、粒径的影响。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光粒度仪等对所制得的氢氧化镁颗粒的物相、形貌和粒度进行了分析,同时把不同原料所得氢氧化镁用在聚乙烯（PE）中检测其阻燃性能。结果表明通过控制反应温度、反应时间、搅拌速度和固液比,氧化镁原粉的水化率可以达到95%,氧化镁细磨粉的水化率可达到100%,得到的氢氧化镁均呈现六角片状,但粒径尺寸存在差异。用在PE中,细粒径的氢氧化镁分散性更好,阻燃效果更明显。     

镁基插层结构功能材料研究进展

青海盐湖镁资源丰富,但长期未得到综合利用,造成镁资源严重浪费,同时影响了盐湖钾、锂等资源的开发。开展盐湖镁资源多品种、大规模高值利用,对于促进盐湖资源的综合开发具有重要意义。镁基插层结构功能材料是一类新型层状功能材料,通过对其微观结构、介观形貌和宏观性能等进行调控,已作为PVC热稳定剂、紫外阻隔材料及高效抑烟剂等被广泛应用于橡塑助剂、道路建设及高分子材料抑烟等领域。北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室围绕盐湖镁资源综合利用,开展了系统的插层结构设计与插层组装方法研究,突破了成核晶化隔离、原子经济反应等工程化关键技术,发展了多种镁基插层结构功能材料,并实现了大规模应用,为盐湖镁资源高值利用提供了新思路。     

基于LiAl-LDH/C杂化前体制备高比表面固体碱催化剂及其催化性能研究

采用成核-晶化隔离法制备LiAl-CO₃-LDHs晶核,在LDHs晶核晶化的过程中引入葡萄糖分子作为碳源,构筑组成和结构可调的LDHs/C型杂化复合前体。通过高温处理,实现前体的结构拓扑转变及无定形碳组分的去除,得到高比表面积的LiAl复合金属氧化物型固体碱催化剂。采用XRD、FT-IR、BET、TEM、SEM、CO₂-TPD等表征手段对催化剂的组成、结构、织构性能、表面碱性进行了详细研究,并以苯甲醛和氰基乙酸乙酯间的Knoevenagel缩合反应为探针反应系统地研究了催化剂的碱催化性能。研究结果表明,LDHs/C杂化前体制备过程中葡萄糖与金属离子的摩尔比、水热晶化温度以及焙烧温度是影响催化剂活性的主要因素,晶化温度和焙烧温度的提升不利于碱性位的充分暴露。在150℃的水热晶化温度下,葡萄糖与Al³⁺的摩尔比为3时的杂化复合前体经500℃焙烧得到的LiAl-MMO-150-3-500固体催化剂比表面积高达229 m²·g^-1,苯酚吸附测得催化剂的总碱量为855 μmol·g^-1,对苯甲醛的转化率高达88.21%。     

插层材料-偏高岭土复合改性混凝土抗硫酸盐侵蚀

以插层材料(LDHs)和偏高岭土(MK)为主要功能组分改善混凝土耐久性能,针对混凝土的工作性能、力学性能和抗硫酸盐侵蚀性能进行研究。结果表明,LDHs材料可有效吸附外界侵入的硫酸根离子,而MK在混凝土中的火山灰特性可促进水泥的水化过程,改善混凝土内部的显微结构。LDHs与MK的复合可实现吸附硫酸根离子和优化孔结构的叠加效应,从而大幅度增强混凝土的早期抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能。     

Intercalation Assembly Method and Intercalation Process Control of Layered Intercalated Functional Materials

Layered intercalated functional materials of layered double hydroxide type are an important class of functional materials developed in recent years. Based on long term studies on these materials in the State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering in Beiiing University of Chemical Technology, the orinciole for the design of controlled intercalation processes in the light of tuture production processing requirements has been developed. Intercalation assembly methods and technologies have been invented to control the intercalation process for preparing layered intercalated materials with various structures and functions.