尿素法合成镁铁水滑石的制备机理

采用改进尿素法制备了分布均匀、高结晶度的镁铁水滑石.通过X射线衍射、扫描电子显微镜和能谱仪分析了镁铁水滑石结构、形貌及其组成,研究了镁铁水滑石的制各机理,探讨了尿素与Fe3+摩尔比对镁铁水滑石制备的影响.结果表明:当pH为8.48～9.35时,Mg2+与Fe3+开始发生共沉淀形成镁铁水滑石晶体.其形成机理为:Fe3+形...     

改性镁铝水滑石的合成及其对水中Cu2+的去除性能研究

利用EDTA对重金属离子的螯合作用,将其作为有机阴离子插入到镁铝水滑石的层间,得到一种对溶液中重金属离子具有去除性能的有机.无机复合层状材料Mg-Al-EDTA LDH.分析表明,当NaOH实际投加量大于理论计算值的1.2倍时,合成物的层间阴离子为EDTA4-和OH-,小于1.2倍时,层间阴离子为EDTA4-、HEDTA3-、Mg(EDTA)2-和OH-.在pH=5.0,这种材料能迅速同Cu2 发生化学吸附,当加入量按EDTA4-/Cu2 摩尔比为1:1时,对初始浓度为100 mg·L-1的Cu2 溶液,30 min内反应可达平衡,溶液中Cu2 的去除率在98%以上.主要原因是Cu2 在Mg-Al-EDTA LDH的层间形成Cu(EDTA)2-以及Cu2 同溶解出的Al3 发生共沉淀反应,使得溶液中的Cu2 减少.     

离子色谱法测定水中硝酸根

建立离子色谱法测定水样中硝酸根含量的方法,线性方程为y=2．49638E-6＋3．18116E-9＊A,线性相关系数r=0．99985样品4次测定结果相对偏差1．25％。与紫外分光光度法比较两种方法结果基本一致。离子色谱法操作方便、污染少、测定结果准确、可靠。     

钙镁铝型三元类水滑石的合成及其在PVC中的应用

在Ca（NO3）2-Mg（NO3）2-Al（NO3）3-NaOH体系中,采用共沉淀法制备钙镁铝三元类水滑石。考察了反应沉淀过程的原料配比对合成水滑石结构的影响。并用XRD、IR和粒度分析等手段对合成样品进行分析和表征。结果表明：在制备条件x（Mg^2＋）：x（Ca^2＋）为1-3,x（M^2＋）氏（M^3＋）为2-4范围内,反应沉淀pH值为10左右。合成的CaMgAl水滑石的晶相结构最完整。合成的产物可以大大改善PVC的热稳定性。     

反应时间对镁铝水滑石制备及其性能的影响

采用X射线衍射（XRD）和红外光谱（IR）测定液相沉淀工艺制备镁铝水滑石试样的相组成及其结晶状况,利用差热（DTA）-热重（TG）分析测定试样的热性能。研究发现：反应时间对水滑石晶体晶相组成及热分解性能的影响。     

离子交换树脂脱除湿法磷酸中的铝和镁的研究

湿法磷酸中铝离子、镁离子影响其品质及后续磷酸盐的正常生产和产品质量。研究了一种新型离子交换树脂(IER-FC)对湿法磷酸中铝离子和镁离子的吸附净化效果。结果表明,IER-FC对Al~(3+)和Mg~(2+)的载荷量分别为0.003 218、0.015 500 g/g,脱除率分别为40%、85%,反应在10 min内达到平衡,反应温度对吸附净化的影响较小。     

镁铝水滑石及其复合体系对PVC热稳定性能的研究

采用比色法、热失重法等研究了不同镁铝摩尔比的水滑石（LDHs）对PVC糊热稳定性能的影响。结果表明。在镁铝比分别为2、3、4的样品中，镁铝比为2的LDHs对PVC的热稳定效果最佳；将其与传统的铅盐、有机锡稳定剂复配，均具有良好的协同效应。可以实现对PVC糊热稳定性能的控制。其中，PVC／Mg-Al LDHs／Sn以100：1．5：1．5（质量份数，下同）比例复合后的体系，不仅热稳定性能优于传统的铅盐体系，而且具有较低的糊黏度及较好加工流变性能。     

水热法合成聚酰亚胺及其储镁性能研究

以1,4,5,8-萘四甲酸酐和对苯二胺为原料,使用水热法在200℃下反应5 h,制备了聚酰亚胺(PI);采用红外光谱法(FTIR)和X射线衍射法(XRD)对其结构进行了表征;同时,组装了以PI为负极、硫酸镁水溶液为电解液、活性炭为正极的电池体系,并测定了PI的储镁性能,充电时,镁离子与负极PI发生还原反应,硫酸根离子嵌入到正极活性炭颗粒中;放电过程相反。恒电流充放电测试表明,在50 mA/g的充放电电流下,PI在首次循环中的充电比容量为107.6 mAh/g,放电比容量为94.6 mAh/g,效率为87.91%;100次循环后,放电比容量降为66.2 mAh/g,库伦效率升高到97.65%。最后,采用循环伏安法CV、EIS对PI电化学性能进行测试,证明PI具有良好的储镁性能。     

改性镁铝水滑石对污水中磷酸盐的吸附性能研究

使用浸渍法制备了金属氧化物负载的镁铝水滑石,采用X射线衍射光谱(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对水滑石及焙烧水滑石进行了表征。以模拟污水中的磷酸盐为污染物,对焙烧水滑石以及焙烧改性水滑石的磷酸盐吸附性能进行了评价。结果表明,负载金属氧化物可以促进镁铝水滑石对磷酸盐的吸附,其中焙烧温度是一个重要的影响因素。     

水滑石材料用于催化脱氢的研究进展

催化脱氢反应广泛应用于化工生产和制氢工艺领域,因此,开发高效且适应苛刻反应条件的脱氢催化剂十分关键.水滑石材料(LDHs)由于具有特殊二维层状结构、金属阳离子的灵活可调性以及插层阴离子的易交换性等特点,可为催化脱氢的应用开展许多智能化设计策略.首先,介绍了LDHs的催化用途及其作用机制,主要介绍了LDHs及其插层材料作...     

Alkoxylation reaction catalysed by layered double hydroxides

Layered double hydroxides (LDHs) are extensively studied as precursors for catalysts, following a calcination at high temperatures to yield mixed oxides. However, these materials are less used as layered materials, i.e., without undergoing thermal activation. We have focused in this work on the use of a series of as-synthesised LDHs for the catalytic preparation of glycol ethers, which is a reaction of primary commercial importance. Two main systems are considered, namely the [Cu–Cr] and [Mg–Al] LDHs. The [Cu–Cr–Cl] LDH is obtained by the coprecipitation method, then through the appropriate chimie douce exchange reactions the original chloride anions are replaced by a variety of oxo- and polyoxometallates, (CrO₄)²⁻, (Cr₂O₇)²⁻, (V₂O₇)²⁻, (V₁₀O₂₈)⁶⁻ and (Mo₇O₂₄)⁶⁻. On the other hand, the [Mg–Al] hydrotalcites, intercalated by (V₂O₇)²⁻, (V₁₀O₂₈)⁶⁻ and [Fe^III(CN)₆]³⁻ anions, are obtained by structure regeneration. This was done by rehydration of a commercial calcined material (Kyowa) in aqueous solutions containing the desired anion. The different materials have been fully characterised by conventional analytical techniques to evidence their lamellar properties and chemical nature. They were then tested in the catalytic reaction involving butan-1-ol and one or more units of ethylene oxide to make butyl-monoglycol ether (BMGE), di-glycol ether (BDGE), tri-glycol ether (BTGE), etc. The reactions were carried out between 80 and 120°C, temperature range in which no collapse of the lamellar structure is normally observed. In this paper it is shown that decavanadate exchanged LDHs proved to be very selective catalysts for the preparation of the monoglycol adduct, some samples achieving up to 100% selectivity in the screening tests.     

镍钴双金属氢氧化物/乙炔黑复合材料的制备及其电化学性能

以氯化钴和氯化镍作为钴源和镍源,六次甲基四胺作为沉淀剂,采用水热法合成镍钴双金属氢氧化物/乙炔黑复合材料,并研究其作为超级电容器电极材料的储能性能。借助X射线衍射和扫描电镜表征手段研究乙炔黑的加入对所得镍钴双金属氢氧化物复合材料结构和形貌的影响。采用循环伏安、恒电流充放电及循环稳定性等电化学测试手段对该复合材料的储能性能进行研究。结果表明：乙炔黑的加入能有效改善镍钴双金属氢氧化物的分散性,同时降低电极材料的电子转移阻力,进而提高镍钴双金属氢氧化物的储能性能。当电流密度为7A/g时,经过500次恒电流充放电后复合材料的比电容量保持率为97%,体现出较好的循环稳定性能。     

基于分子间作用力组装的镁铝水滑石光稳定剂及其性能研究

采用共沉淀-离子交换法制备了十二烷基硫酸根（SDS）插层镁铝水滑石（SDS-LDH）,然后借助水滑石层间客体分子间作用力将光稳定剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮（UV-531）中性分子引入镁铝水滑石层间,构筑了共插层结构镁铝水滑石光稳定剂UV-SDS-LDH。采用XRD、FT-IR、UV-Vis和SEM等表征手段对其晶相结构、组成、紫外吸收性能和形貌进行表征。研究发现,UV-SDS-LDH形成了共插层结构,具有强的紫外吸收能力;插层组装大幅度提高了UV-531的耐迁移性,使其迁移率由83%降低至50.5%。由于其特殊的结构和组成,UV-SDS-LDH明显增强了聚丙烯（PP）的热稳定性和耐光老化性能,使PP 50%失重温度由411℃提高到441℃,光老化指数由65.9×10^-3减小至23.9×10^-3,在PP领域具有潜在的应用价值。该研究为新型水滑石基功能材料的构筑和盐湖镁资源的利用提供了新思路。     

Adsorption of phosphate by layered double hydroxides in aqueous solutions

Adsorption of phosphate by various calcined layered double hydroxides (LDHs) such as Mg–Al, Zn–Al, Ni–Al, Co–Al, Mg–Fe, Zn–Fe, Ni–Fe and Co–Fe was investigated. LDHs were found to have high anion exchange capacity that enhances their capability to remove anionic contaminants from aqueous system. The nature and content of di- and trivalent cations in LDH have strong influence on the adsorption process. Calcined Mg–Al LDH (CLDH) with Mg–Al molar ratio of 2.0 showed higher adsorption capacity compared to other calcined LDHs as it possessed higher Al³⁺ content. Results indicate that the adsorption isotherm could be fitted to a linearised form of Langmuir and Freundlich equations. The adsorption phenomenon has been well supported by XRD study. The adsorption process was spontaneous and exothermic in nature and followed first order kinetics. Competitive anions were found to have detrimental effect on the percentage of adsorption.     

水滑石纳米材料特性及其在电化学生物传感器方面的应用

阐述了水滑石纳米材料结构和性能之间的关系及近年来水滑石纳米材料在电化学生物传感器方面应用的最新进展。重点介绍了水滑石纳米材料在吸附生物酶制备电化学传感器、水滑石纳米片固定生物酶制备电化学传感器、水滑石纳米片固定其它活性组分制备电化学传感器、水滑石自构筑电化学传感器等方面的应用。着重对水滑石纳米材料制备电化学传感器的机理和制备方法进行了系统概述。提出了水滑石纳米材料构筑电化学生物传感器应用研究的发展趋势：对水滑石纳米材料进行多层、多组分、微型化和阵列化等多样化设计,指出高选择性和高灵敏度检测是未来新型电化学生物传感器应用研究的主要发展方向。     

层状双氢氧化物的可控合成及功能化研究进展

层状双氢氧化物（LDHs）作为一种低成本、表面带正电荷、结构与组成高度可调变并能进行插层反应的二维无机材料备受关注。目前合成出分散性良好、粒径分布范围窄以及可调结构和组成的LDHs具有一定挑战性,再加上为了满足不同应用的实际需求,需要将其他功能组分与含有复杂结构（化学修饰）的LDHs进行组装形成功能化LDHs材料,这对其结构设计和制备方法的策略提出了新的挑战。因此,本文将目光聚焦在LDHs的可控合成、表面化学修饰、功能化复合材料方面的研究上,归类总结了研究者们在设计制备功能化LDHs方面所做的贡献,分析了功能化LDHs复合材料在不同领域应用的特点和作用,提出进行创新结构设计和合成方案简易化将是今后构建功能化LDHs复合材料的研究重点。     

纳米层状双金属氢氧化物的制备及结构表征

采用恒定pH 12±0.2,按n(Mg2+)∶n(Al3+)∶n(OH-)∶n(CO2-3)=6∶2∶16∶1配制溶液,采用一步反应液相法,制备纳米层状双金属氢氧化物(LDH)粉体.为了获得无团聚、分散均匀的纳米粉体,探讨了溶剂置换干燥、真空干燥、常压干燥对纳米LDH粉体形成团聚的影响;用X射线衍射仪、透射电镜、红外光谱仪和元素分析仪对样品的物相、形貌、粒径和组成进行了表征.结果表明,溶剂置换干燥能够有效防止纳米粉体形成硬团聚,样品分散性好,呈针状形态,长50 nm,宽5 nm.     

水滑石类材料的制备及在水污染治理中的应用

本文简要介绍了目前国内外水滑石类材料的各种制备方法,包括共沉淀法、焙烧还原法、离子交换法等。同时总结了其作为催化剂和离子交换剂在修复阴离子污染水体,印染废水脱色、重金属的去除等方面的应用。     

镁基水滑石催化材料的研究进展

我国盐湖镁资源丰富,合理利用镁资源制备高性能、高附加值的功能性材料,是镁资源可持续性开发与利用的重要导向标。镁基水滑石是指层板结构包含镁的二元、三元或多元水滑石,具有层板金属元素呈原子级分散、层板组成比例可调、插层阴离子可交换、结构拓扑转变以及记忆效应等结构特点,其在现代石油化工、煤化工、精细化工以及环境净化等领域具有广阔的应用前景。本文重点综述近几年基于镁基水滑石催化材料的研究进展,并总结其结构调控规律,为后续镁基水滑石催化材料的应用提供借鉴。