层状金属氧化物的制备及性质研究

以ＫＮＯ３，Ｃｕ（ＮＯ３）２，ＴｉＯ２为原料，通过固相反应，制备高结晶度Ｋ－Ｃｕ－Ｔｉ层状金属氧化物（简称为Ｋ－Ｃｕ－Ｔｉ－ＬＭＯ），详细考察了制备条件，并筛选出最佳合成条件；经过ＸＲＤ，ＳＥＭ，ＤＴＡ及ＢＥＴ表征，初步探讨了Ｋ－Ｃｕ－Ｔｉ－ＬＭＯ的基本性能。说明该Ｋ－Ｃｕ－Ｔｉ－ＬＭＯ具有较高的热稳定性；在有机大分子催化、石油裂解等方面具有很强的应用前景。     

Mg-Al层状双金属氧化物催化臭氧降解阿特拉津的性能研究

采用水热沉淀-煅烧法在煅烧温度为400℃和Mg与Al物质的量比为3时制得Mg₃Al-400复合材料,通过SEM、FT-IR和XPS等分析Mg₃Al-400复合材料的形貌结构和理化组成,考察运行参数对其催化臭氧降解阿特拉津(ATZ)的影响。结果表明：Mg₃Al-400具有优异的催化臭氧降解ATZ性能,当其投加量为350 mg/L,ATZ质量浓度为5 mg/L,溶液初始pH值为6时,反应3 min后ATZ的去除率高达99%。此外,Mg₃Al-400在5次循环后仍具有较好的稳定性。自由基抑制试验表明·O₂^-和·OH对ATZ的降解起到关键作用。对降解过程和反应机理分析可知,表面Mg—OH是其发挥催化作用的活性位点。     

新型可见光解水制氢催化剂的研究

综述了近年来出现的一些新型非TiO2光催化剂的研究情况,包括层状金属复合氧化物、金属氮氧化物、InMO4型化合物及分子筛等,并对未来的研究方向作了展望。     

新型铜基催化剂的制备及其在湿式催化氧化中的催化性能

采用传统的共沉淀法制备了铜锌铝、铜锌铁铝及铜锌锰铁铝系列的碳酸根型层状双羟基氢氧化物,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、热重及质谱联用(TG-MS)及X光电子能谱(XPS)等研究手段对LDHs及其在773 K的焙烧产物的晶相组成、结构和表面化学状态进行了分析.结果表明,在焙烧产物中均存在一定形式相互作用的复合金属氧化物,层状前体的结构特征决定了其焙烧产物的物化性能.另外,通过对LDHs焙烧产物的苯酚催化氧化性能研究发现,含铜锌铁铝氧化物催化剂具有较强的催化活性,这与其表面催化活性中心Cu2+离子的化学状态和分布状态密切相关.     

柱撑型钒基催化剂的制备及其丙烷氧化脱氢催化性能

以人工合成的3种不同层板组成的层状双羟基金属氢氧化物MgAl-CO₃-LDHs、CoAl-CO₃-LDHs和NiCr-CO₃-LDHs为载体,以偏钒酸钠NaVO₃为柱撑剂和钒前体,采用离子交换法制备了钒柱撑的催化剂样品（MgAlVO、CoAlVO和NiCrVO）,通过XRD、FTIR、XPS和Raman等手段表征了样品的物相、钒物种的存在形态以及钒的价态,以丙烷氧化脱氢制丙烯为模型反应,表征了所制备的催化剂样品的催化性能,着重探讨了LDHs载体的层板组成以及钒的含量对催化剂样品中的钒氧物种存在形态及其丙烷氧化脱氢催化性能的影响。结果表明：以20%理论含量的钒柱撑MgAl-CO₃-LDHs所制备的催化剂样品20%MgAlVO对丙烷氧化脱氢反应的催化性能较好,当反应温度为560℃时,丙烯收率可以达到11.3%,Raman光谱显示该催化剂样品中的钒以Mg₃V₂O₈和α-Mg₂V₂O₇两种形式共存,且晶格氧O^2-和吸附氧O^-所占的比例较为均衡,有利于获得较好的丙烷氧化脱氢催化性能,而在同样条件下制备的催化剂样品20%CoAlVO和20%NiCrVO中的钒物种只观察到分别以Co₃V₂O₈和Ni₃V₂O₈存在的正钒酸盐,前者对丙烯的收率不到8%,后者甚至完全得不到丙烯。     

FT合成新型双金属层状粘土结构催化剂的研制

用FeCl3·6H2O、CoCl2·6H2O和Na2SiO3水玻璃共沉淀法制备出一种蒙脱土结构的新型催化剂.用XRD、SEM和氮气的低温吸附脱附等方法对催化剂的物相结构进行测定,确认该催化剂具有层状结构并有较高的比表面积.经过催化剂的前处理,FT合成在荣态床反应器中进行.反应条件为270℃,0.5 MPa,1.0 NL/g-cat/h,V(H2):V(CO)=2,反应时间为6 h.产物分析得知C9～C25烃类的选择性达到了90%以上,使ASF分布规律发生正偏移.     

新型层状粘土结构F-T合成催化剂的研制

用FeCl₃·6H₂O和Na₂SiO₃水玻璃共沉淀法制备蒙脱土结构的新型F-T合成催化剂。用XRD、SEM和N₂低温吸附-脱附等方法对催化剂的物相结构进行测定,确认催化剂具有层状结构并有较高的比表面积。催化剂经过预处理,F-T合成在浆态床反应器中进行,反应条件：270 ℃,0.5 MPa,气流量34.5 mL·min^-1,n(H₂)∶n（CO）=2∶1,反应时间6 h。产物分析得知,C₉～C₂₅烃类的选择性达到90%以上,使ASF分布规律发生正偏移。     

层状硅酸镍纳米管催化剂的可控制备及其催化性能研究

通过水热法合成了具有管状结构的层状硅酸镍纳米管材料,并考察了水热反应温度、时间、压力和氢氧化钠用量等对材料形貌和结构的影响。结果表明,氢氧化钠用量、水热反应温度、反应时间是影响层状硅酸镍纳米管形成的关键因素,而水热反应压力对层状硅酸镍纳米管材料的形成无明显影响。确定了层状硅酸镍纳米管材料合成的最佳水热反应条件：水热反应温度为200℃、水热反应压力为2 MPa、n(Ni)∶n(NaOH)=1∶（54～72）、水热反应时间为12 h。此外,考察了层状硅酸镍纳米管催化剂在二氧化碳甲烷化反应中的催化性能,结果表明层状硅酸镍纳米管催化剂表现出了优异的二氧化碳甲烷化反应催化性能和反应稳定性,经过72 h的反应测试,催化剂性能没有明显降低,也没有出现镍纳米颗粒团聚烧结现象。     

氮掺杂氧化钛纳米晶的制备及其可见光催化性能研究

以钛酸四丁酯为钛源,与尿素混合制成含氮前驱体,于一定温度的空气气氛下煅烧2小时,制得掺氮TiO2光催化剂。用TEM和XRD等手段对制备的掺氮氧化钛进行了表征,并对其可见光照射下的光催化性能进行了测试。结果表明,400℃￣600℃煅烧温度下的样品为锐钛矿型,700℃煅烧温度下锐钛矿相开始向金红石相转变。掺杂氮是以化学键形式掺入TiO2晶格的,含量约为3%,并随煅烧温度的升高而略有降低,600℃煅烧温度下的样品可见光催化活性最强,在波长不低于400nm的可见光作用下,对亚甲基蓝的4小时降解率超过80%。     

新型BiOBr光催化剂的制备及性能研究

采用水热合成法制备BiOBr可见光催化剂,选择适合的溴源,考察了水热反应温度和时间对制备催化剂的影响。同时采用XRD、BET、Uv-vis紫外-可见光谱等手段对样品进行了表征。研究了BiO-Br可见光照射下的光催化活性。结果表明,在水热反应温度为160℃、水热反应时间为8h的条件下,制备的BiOBr纳米材料具有很好的光催化活性,在降解罗丹明B染料时降解率达93%,BiOBr的晶型结构受反应条件的影响,它的禁带宽度为2.69eV。     

镁-铝类水滑石的摩擦性能

以菱镁矿为原料,通过化学分解--水热法合成镁铝类水滑石,利用月桂酸钠对合成样品进行表面改性,以提高类水滑石粉体在润滑介质中的分散性。月桂酸钠的最佳添加量占浆液质量5%。分别采用微振动(SRV)摩擦实验和四球摩擦实验表征改性类水滑石粉体的摩擦性能。结果表明:类水滑石粉体作为减摩材料,其合理的添加量为30g/L基础油。类水滑石粉体可显著降低摩擦副间的摩擦系数,是一种具有潜在应用价值的减摩材料。     

Delamination of Mg-Al Layered Double Hydroxide on Starch: Change in Structural and Thermal Properties

Mg-Al layered double hydroxide decorated starch bionanocomposites (starch/layered double hydroxide) are prepared by solution intercalation method. The bionanocomposites are systematically characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, and high-resolution transmission electron microscopy techniques. The thermal stability of starch is enhanced due to dispersion of layered double hydroxide within the starch matrix. The chemical resistance property of starch is improved substantially with slight sacrifice in biodegradation behavior by the delamination of layered double hydroxide in starch matrix. Herein, layered double hydroxide acts as potential laminated filler for change in structural, thermal, and chemical resistance properties of starch with little sacrifice in biodegradable behavior.     

四氯邻苯二甲酸酐(TCP)与层状氢氧化物的组装与表征

用中和法和共沉淀法实现了有机阻燃剂四氯邻苯二甲酸的酸根嵌入层状氢氧化物层间,制得一种新型的无机/有机复合材料。并用X射线衍射法和IR对产物进行了表征。     

催化领域中水滑石类层柱材料的技术现状及国内专利分析

文章简述了水滑石类层柱材料在催化领域的应用,从专利申请量年度分布情况、申请人类型统计和申请人排名情况三个方面进行统计分析,通过对数据的比较和分析,得出了我国水滑石类层柱材料在催化领域的研究现状、应用水平和研究趋势。     

Preparation and Properties of ZnAl Layered Double Hydroxide/Polycaprolactone Nanocomposites for Use in Drug Delivery

ZnAl-layered double hydroxides (ZnAl-LDH)/polycaprolactone (PCL) nanocomposites were prepared by solution intercalation method. It is shown that lamellar ZnAl-LDH is randomly distributed in the PCL matrix with diameter of 60 nm. The addition of ZnAl-LDH decreases thermal decomposition temperature of composites, but improves the elastic modulus and tensile strength. The weight loss and release amount of diclofenac of ZnAl-LDH/PCL composites are higher than that of neat PCL. The drug release kinetics for nanocomposites and neat PCL could be described by first-order kinetic and Ritger-Peppas kinetic model.     

Thermal and Morphological Properties of Poly(vinyl alcohol) and Layered Double Hydroxide (LDH) Nanocomposites

Poly(vinyl alcohol) (PVA)/layered double hydroxide (LDH) nanocomposites were synthesized with different compositions: 0, 2, 4, 6, and 8 wt% of LDH by the solution intercalation method. The effects of the layered double hydroxide platelet concentration on the properties of the PVA/LDH films were investigated by thermogravimetric analysis (TGA), optical microscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). A reduction in the onset of thermal decomposition temperature was observed in PVA/LDH composites compared to neat PVA. The reduction in the onset of thermal decomposition was likely due to a nucleophilic attack mechanism. The presence of single LDH sheets in form strips in the optical micrographs shows direct evidence of exfoliation, indicating that LDH layers were well-exfoliated and dispersed in the PVA matrix in a disorderly fashion. The FTIR analysis showed good interaction between the continuous PVA matrix and the LDH nanoparticle fillers, by hydrogen bonding through hydroxyl groups. The primary focus of the present investigation was to explore the potential of LDH material as a nanofiller and to improve dispersion of LDH in polar polymers like PVA.     

水滑石在阻燃聚丙烯腈纤维改性中的应用研究

在经十二烷基硫酸钠柱撑的水滑石层间进行丙烯腈的原位聚合反应，用红外光谱和X-射线衍射对聚合物样品进行了结构分析与表征，并对聚丙烯腈／柱撑水滑石共混物样品的燃烧性能进行了研究。结果表明：丙烯腈单体在水滑石片层之间发生原位聚合反应，生成聚丙烯腈大分子，并使水滑石片层间距有一定程度的增大；共混物的极限氧指数从18．1％提高到了25．5％，同时共混物的热重曲线向高温方向发生了偏移，阻燃性能得到一定程度改善。     

New Nanocomposites Based on Syndiotactic Polystyrene and Organo-Modified ZnAl Layered Double Hydroxide

New nanocomposites were prepared by mixing syndiotactic polystyrene (sPS) with organo-modified ZnAl layered double hydroxide (O-ZnAl-LDH) in toluene solution. Both wide-angle X-ray diffraction (WXRD) and transmission electron microscopy (TEM) examinations confirmed the nanocomposite formation with exfoliated or intercalated O-ZnAl-LDH distributed in the sPS matrix. Meanwhile, the nonisothermal crystallization behavior of the resulting nanocomposites was studied using differential scanning calorimetry (DSC) technique at various cooling rates. The results indicated that the O-ZnAl-LDH particles in nanometer size might act as nucleating agents and accelerate the overall nonisothermal crystallization process.     

层状氢氧化物阻燃剂

通过对层状氢氧化物的结构、形貌及其化学性质的叙述，讨论了层状氢氧化物的阻燃性能来源及其优化途径，研究了层状氢氧化物的独特化学性质对高分子材料的催化炭化机制和与其它阻燃剂协同作用，开发不易团聚的层状氢氧化物超细颗粒、无机．无机及无机。有机复合阻燃剂是有关研究的发展方向。     

二氟尼柳嵌入镁铝水滑石的合成表征与研究

采用共沉淀法、离子交换法和焙烧复原法三种不同方法将二氟尼柳嵌入Mg-Al水滑石层间,得到一种有机-无机复合层状材料.通过XRD、IR、TG-DTA和元素分析等手段对材料表征,结果表明,共沉淀法和离子交换法成功地将二氟尼柳嵌入水滑石,得到的材料层状结构完整、晶相单一,且层间距扩大为1.81～2.14 nm;IR分析表明二氟尼柳嵌入水滑石后,原二氟尼柳分子中的νC=O振动峰消失,在1567 cm(1和1412 cm(1处出现羧酸盐的-COO(对称与不对称吸收谱带;二氟尼柳嵌入水滑石后其分解温度提高了140～180℃.此外,根据表征结果建立了材料超分子结构模型, 即客体二氟尼柳与水滑石层板之间以静电力和氢键相互作用,以双层交替式倾斜地排列于层板之间.