CuMgAl类水滑石的制备与表征(英文)

在MⅡ与MⅢ的摩尔比为1(MⅡ代表Mg2+和Cu2+等,MⅢ代表Al3+等)及不同Cu与Mg的摩尔比(3:1,1:1,1:3,1:19)的条件下合成了CuMgAl类水滑石,并进行了元素分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、Fourier变换红外(infrared,IR)光谱仪、热重-差热分析及Brunauer-Emmett-Teller比表面积表征.结果表明:在Cu与Mg的摩尔比小于1时,可以得到纯水滑石物相,在Cu/Mg比较大时,由于Jahn-Teller效应,层状结构不稳定,出现Al(OH)3及Cu的氢氧化物或氧化物相.随着Cu含量的增加,CuMgAl类水滑石的结晶度增加.层间碳酸根离子的对称性减少,热稳定性下降.500℃时煅烧CuMgAI类水滑石其层状结构已完全破坏,此时可以形成MgO,Cu形成CuAlO4晶相.Al的氧化物没有出现在煅烧后的氧化物中.500℃煅烧的氧化物比表面积最大.     

纳米铜-镁-铝类水滑石的制备与表征

采用恒定pH低过饱和共沉淀法制备纳米铜-镁-铝类水滑石,采用单因素试验得出最佳反应工艺条件。在超声波反应器中反应,恒定pH=7.5~9.0,n(铜+镁)/n(铝)=2.0~4.0,n(铜)/n(镁)=0.25~1.0的条件下,采用冷冻干燥法可得到晶相单一的铜-镁-铝类水滑石,且制得的产物晶面生长的有序程度高,结晶度好。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对其进行表征,大多数分子粒度为纳米级尺寸,粒径为50 nm左右。     

锌镁铝类水滑石的制备与表征研究

以锌、镁、铝的水合硝酸盐及尿素等为主要原料,通过水热合成法制备具有层状结构的锌镁铝类水滑石(ZnMgAl-HTLCs).采用XRD、SEM、FT-IR及MP-AES等对样品的晶体结构、微观形貌、元素组成及材料表面性质等进行了表征分析.考察了锌的掺杂量、尿素浓度、二价三价金属离子比和溶剂等因素对水滑石结构及形貌的影响.结果表明,M2 +/M3为4.5∶1 ～6∶1,锌的掺入比例在10％～30％之间,尿素的浓度为0.54 ～0.61 mol/L,时间为24h,可以得到结构单一和形貌较好的锌镁铝类水滑石.     

铜铁铝类水滑石及其复合氧化物的制备与表征

共沉淀法合成碳酸根型铜铁铝类水滑石，经高温焙烧得复合金属氧化物。采用XRD，FTIR，SEM等分析手段表征了类水滑石及其复合氧化物的结构和形貌，考察了pH和n（Cu）／n（Fe＋Al）对合成铜铁铝类水滑石的影响。结果表明，当pH=10．5时，合成的类水滑石粒径约7μm，经500℃焙烧得到粒径约0．25μm的铜铁铝复合氧化物。当pH=6．5和8．5时，产物中同时含有类水滑石和Cu2（CO3）（OH）2。n（Cu）／n（Fe＋Al）在1～4均可得到层状结构的类水滑石，同时存在部分氧化铜，其含量随n（Cu）／n（Fe＋Al）的增加而增加。     

类水滑石的制备及表征

采用低饱和共沉淀法制备Zn-Al LDHs、Mg-Al LDHs、Co-Al LDHs系列水滑石,通过X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、热重-差热分析（TG-DTA）等表征手段对上述样品进行分析和表征。结果表明：采用低饱和共沉淀法制备的上述水滑石结晶度较高,结构规整,具有良好的层状结构和热稳定性。     

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%。     

Cu-Co-Al类水滑石的合成、表征及吸附NOx性能的研究

采用共沉淀法合成了铜钴铝不同摩尔投料比的碳酸根型水滑石(Cu/Co/Al摩尔比分别为111,121,131,141,151,161,171).用X-射线粉末衍射、红外光谱、热重-差热分析对它们进行了表征,测定了Cu-Co-Al类水滑石和活性炭对氮氧化物的吸附性能.结果表明,Cu-Co-Al的摩尔比在111～171时合成的复合金属氧化物都具有水滑石结构,Co的含量增加,水滑石层间高度略有增加.红外光谱分析结果表明羟基和碳酸根被插入到水滑石层间结构.热重-差热分析结果显示合成样品的分解均有两个过程,且含Co量增加,热稳定性减弱.二元的Co3Al-HTlc吸附NOx优于三元的CuCoAl-HTlcs和活性炭,CuCo3Al-HTlc对NOx吸附性能优于其它三元的CuCoAl-HTlcs.Co3Al-HTlc和CuCo3Al-HTlc吸附容量分别为1781mg·g-1、12861mg·g-1.     

类水滑石化合物的制备及应用

水滑石类化合物是一类具有特殊层状结构的阴离子粘土材料,具有碱性、离子交换性以及"结构记忆效应",近年来备受人们的广泛关注。本文综述了HTLcs的制备方法及其在催化、离子交换、吸附、医药以及功能材料方面的应用。     

以类水滑石为前体的铜基催化剂催化甘油氢解反应

以Cu-Zn-Al和Cu-Mg-Al类水滑石为前体经焙烧、还原制备了铜基催化剂,采用XRD、H2-TPR、N2吸附、H2-TPD、NH3-TPD、CO2-TPD及活性评价等方法,研究了M2+离子(M2+=Zn2+或Mg2+)及n(M2+)/n(Al3+)比对催化剂结构和甘油氢解反应性能的影响。结果表明,经450℃焙烧后,类水滑石转变为由尖晶石和/或氧化物组成的氧化态前驱体,再经270℃还原后制得高分散Cu催化剂。随氧化铝含量提高,催化剂比表面及酸量增加。Cu-Zn-Al催化剂表面氢吸附量大于CuMg-Al。Cu-Mg-Al催化剂碱性强于Cu-Zn-Al。Cu-Zn-Al[n(Cu)∶n(Zn)∶n(Al)=1∶1∶4]催化剂具有较佳甘油氢解活性及1,2-丙二醇选择性,这与其具有较多表面铜中心、较大酸量及Zn物种参与氢吸附有关。此外,Cu-Mg-Al催化剂表面铜中心和碱中心可能存在协同作用促进甘油氢解反应。     

水滑石类吸附剂的研究进展

水体中阴离子类污染物引起人们广泛注意,近年来,水滑石类化合物作为廉价可循环利用的吸附剂,对阴离子类污染物显示了良好的吸附特性。从水滑石类化合物(HTLcs)的制备、对阴离子的吸附等方面简要介绍了目前国内外对HTLcs的研究进展。     

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。     

水滑石类化合物的制备及其催化活性研究

通过酯交换法催化合成了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA),制备了其系列水滑石类化合物催化剂。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外(FT IR)和热重(TG)等测试手段对催化剂形貌和性质进行了表征。同时考察了原料配比、催化剂用量、反应时间和反应温度等对产物产率的影响,评价了其催化剂性能。     

插层Ca类水滑石负载钯催化剂的制备及催化Suzuki反应的研究

采用化学沉淀法制备了表面活性剂(十二烷基硫酸根)插层的Ca类水滑石负载纳米钯催化剂。通过XRD、ICP-AES、TG、IR、XPS等分析手段对上述催化剂的晶型结构、形貌及负载金属的特征进行了表征,考察了不同碱、溶剂、溶剂与水比例、催化剂用量等条件对插层Ca类水滑石负载纳米钯催化剂催化Suzuki反应的影响。实验结果表明:反应的最佳条件为:氢氧化钾作碱、溶剂为乙醇、水与乙醇比例为1:5、催化剂用量分别为3.4×10-3mmol,反应1h产物收率最高可达96.44%。     

ZnAlCe三元类水滑石的制备及对亚甲基蓝的催化降解性能

采用共沉淀-高过饱和度法制备层状化合物ZnAlCe三元类水滑石,将其用于光催化降解亚甲基蓝溶液,考察了催化剂的原料配比、催化剂的投入量、染料初始浓度等因素对ZnAlCe三元类水滑石降解亚甲基蓝的影响,同时用XRD、IR、TG/DSC等技术对催化剂的结构和性能进行表征.试验结果表明,当Zn∶ Al∶ Ce物质的量之比为2∶1∶0.25,得到的产物结晶度较高,属于六方晶系,催化活性最高.光催化反应的最佳条件为,亚甲基蓝初始浓度40mg/L,催化剂Zn∶ Al∶ Ce=2∶1∶0.25用量0.2g,反应时间90 min(暗处搅拌30 min,光照时间为60 min).     

New Gallium-substituted hydrotalcites: [Mg1-x Ga x (OH)2](CO3) x/2 ·mH2O

A series of Ga-containing hydrotalcite-like materials (GaHTs), [Mg_1-x Ga _x (OH)₂](CO₃) _x/2 ·mH₂O wherex = 0.072 0.35 (Mg/Ga = 12.9 1.8), was synthesized by a coprecipitation method. The resulting solids were characterized by means of X-ray diffraction, thermal gravimetric and infrared analyses. All GaHTs showed diffraction patterns typical of Mg-Al hydrotalcites. Small amounts of brucite, Mg(OH)₂, were detected only in the GaHT with Mg/Ga = 12.9. Attempts to obtain Ga-richer hydrotalcites, Mg/Ga < 1.8, resulted in solids with an invariably constant Mg/Ga = 1.8 ratio, which appears to be the maximum Ga content limit. Judging from the TGA pattern of a GaHT (Mg/Ga = 7.7), the layered structure is stable up to ca. 573 K, and at 873 K the resulting solid shows a MgO-like diffraction pattern, suggesting that Ga³⁺ may be replacing some Mg²⁺ ions in MgO. Once their layered structure collapses (i.e., at 873 K), GaHT can be easily converted back into the original layered material by treating in a carbonate-containing aqueous solution, i.e., they show the memory effect typical of Mg-Al hydrotalcites.     

类水滑石对纳米凹凸棒土悬浮液流变性的影响

采用液相共沉淀方法,按n(Mg)∶n(Al)∶n(Fe)一定配比制得Mg-Al-Fe类水滑石(Mg-Al-Fe-HTlc),添加到凹土水悬浮液体系,研究其对流变性的影响。结果表明,单纯凹土水悬浮液体系当含量大于2%后为塑性非牛顿型流体,有一定的屈服值,凹土含量小于2%时,剪切速率与剪切应力有良好的线性关系,为牛顿型流体。由于带负电荷的凹土和带正电荷的Mg-Al-Fe-HTlc之间的静电相互作用,随着胶土比增加,同样剪切速率下的剪切应力呈现增大、减小然后再增大的变化趋势。     

锌铝复合氧化物吸附去除水中阴离子表面活性剂

用液相共沉淀法制备锌铝类水滑石颗粒.在500℃下焙烧类水滑石转化为锌铝复合氧化物,并用XRD、TG/DTA和FT-IR等对类水滑石和锌铝复合氧化物进行表征分析.用锌铝复合氧化物吸附水中的阴离子表面活性剂,对实验条件和主要影响因素进行研究,并对其吸附机理进行了探讨,实验结果表明,锌铝复合氧化物对阴离子表面活性剂去除效果明显.     

利用咪唑啉两性表面活性剂在水相中剥离类水滑石的研究

采用共沉淀法制备了咪唑啉两性表面活性剂插层的镁铝类水滑石(MgAl-LDHs),再将插层的MgAl-LDHs置于pH=2的水溶液中,使层间呈现阴离子特性的两性表面活性剂转变为阳离子特性,进而通过静电排斥机理,在水相中成功实现MgAl-LDHs层板的剥离。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、热重和差示扫描量热分析、透射电子显微镜等技术对样品进行了表征。结果表明,不同分子长度的咪唑啉两性表面活性剂均成功嵌入到MgAl-LDHs层间,且层间距不同。经过插层的MgAl-LDHs能成功剥离,XRD和TEM证实了MgAl-LDHs的分层,同时丁达尔效应证实了胶体的存在。