类水滑石制备及其功能改性的研究进展

目的 为了探索类水滑石的低成本制备方法及插层改性增加其新功能的方法,提出类水滑石制备及其功能改性的环保新方向。方法 基于类水滑石的常规制备方法以及矿物原料和固废制备类水滑石的方法,综述类水滑石常规制备方法的优缺点,同时综述增强阻燃性能、吸附性能、催化性能、润滑性能、光催化、抗菌抗肿瘤、抗紫外线等性能的类水滑石的功能改性方法。结论 认为目前类水滑石制备及改性应加强2个方面的研究：利用矿物原料和钢渣、矿渣、粉煤灰等固体废弃物直接制备类水滑石,以降低其制备成本;利用水滑石和类水滑石的层状结构,以及层间阴离子的可交换的特性,加强其多种性能的改性。     

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％.     

生色基团插层锌铝水滑石的制备和性质

以层状锌铝水滑石为主体, 在乙二醇介质中, 通过离子交换法, 将一对具有给体－受体性质的生色团香豆素-3-甲酸(3-CCA)与9-蒽甲酸(9-ACA)共插入到层状锌铝水滑石层间, 组装得到晶体结构良好的共插层类水滑石, 且通过控制离子交换的时间、温度、客体投料比, 可制得一系列具有不同摩尔比客体的共插层产物. 产物采用XRD、IR、TG-DTA等测试技术进行结构表征, 采用UV-Vis吸收光谱和荧光光谱研究其光谱特性. 结果表明, 给体受体进入层间后, 不仅客体与主体层板存在静电力和氢键相互作用, 而且在限域空间内有利于客体之间的相互作用, 从而产生了给体受体间的能量转移过程.     

水滑石的合成、改性及其在功能复合材料中的应用

介绍了水滑石的结构和性能,分析了其典型的层状结构及其离子可交换性;着重介绍了水滑石的合成方法,如共沉淀法、离子交换法和焙烧还原法等,并对比了各种方法的特点;水滑石的改性主要是进行有机化改性,改性之后的水滑石才能与聚合物之间产生良好的结合力;重点综述了水滑石与高分子材料复合以后制备的功能材料或纳米复合材料的研究进展,以期为水滑石的进一步研究提供帮助.     

改性水滑石类材料的制备及其吸附性能研究进展

水滑石和类水滑石及其插层材料统称为水滑石类材料(layered double hydroxides,LDHs)。在分析层状结构的基础上,综述改性LDHs的制备方法及其在废水处理中的吸附去除性能应用进展。制备改性LDHs主要有共沉淀法、水热及溶剂热法、离子交换法和焙烧复原法。共沉淀法工艺简单,条件易控,合成周期短;水热及溶剂热法产品粒子纯度高,晶形可控,生产成本低;离子交换法反应时间短,通过在层间容纳不同的阴离子调整LDHs性能并保持层状结构;焙烧复原法利用"记忆效应"实现LDHs重复利用;磁性LDHs具有超顺磁性,可快速回收固体吸附剂。改性LDHs的阴离子交换容量高,热稳定性良好,比表面积大,可以有效吸附去除废水中的重金属离子、有机污染物和无机阴离子。改性LDHs可广泛应用于催化、吸附、医药、阻燃、离子交换等领域。     

丙烯酸根离子柱撑Mg-Al-LDHs水滑石的合成及紫外屏蔽性能研究

以Mg-Al水滑石为前体,采用返混沉淀法进行插层组装合成丙烯酸根离子柱撑水滑石.利用红外光谱、X射线衍射、紫外分光光度法对其结构和性能进行了表征.结果表明,丙烯酸根阴离子可以插入纳米Mg-Al水滑石层间,其层间距由0.76nm增大到1.17nm,形成具有超分子结构的丙烯酸根离子柱撑水滑石,并模拟出其分子结构模型.这种新的插层结构材料可以增强其紫外吸收性能,进而使得其紫外屏蔽作用增强,从而成为一种集屏蔽和吸收双重功能的新型无机-有机复合紫外阻隔材料.     

Mg-Al水滑石的改性机理和吸附性能

用硫酸铵对镁铝水滑石进行改性,研究了镁铝水滑石的溶解性及硫酸铵的改性机理。结果表明,镁铝水滑石在pH 1.0-11.0范围内呈现出完全溶解、部分溶解和基本不溶三种溶解特性。硫酸铵的改性即为镁铝水滑石的部分溶解过程,层板中镁以Mg²⁺形态进入溶液,导致羟基铝(Al（OH）₆^3-)进入溶液形成Keggin结构(Al₁₃聚集体),Al₁₃聚集体附着在镁铝水滑石层板表面形成无定形Al（OH）₃,从而阻止镁离子进一步溶出。改性镁铝水滑石对Pb²⁺的吸附率提高了18.3%,是比表面积的增加、化学键合及静电吸附能力的提升所致。     

水滑石作为润滑油(脂)添加剂的摩擦性能及其影响因素

水滑石应用于机械摩擦系统,展现出良好的减摩抗磨性能.本文系统总结水滑石作为润滑油(脂)添加剂的摩擦性能及其影响因素,重点分析制备方法、阳离子半径、二价与三价阳离子比例、层间无机阴离子种类、有机阴离子插层、结晶度等因素对水滑石减摩抗磨性能的影响规律与作用机制,明确水滑石润滑材料结构成分设计基本原则与调控方向.基于研究现状,提出应深入加强水滑石润滑材料工业实验验证、水滑石对润滑油(脂)品质影响评价、水滑石与摩擦副表面交互作用基础研究等工作.     

类水滑石的制备与应用

类水滑石(LDHs)是一种层柱状双金属氢氧化物,是近年来发展极为迅速的阴离子型黏土。类水滑石独特的层状结构,使其具有酸碱特性、热稳特性、层间阴离子可交换特性以及记忆效应,从而在塑料、橡胶高分子材料的阻燃剂、热稳剂、催化剂、催化剂载体、杀虫剂、污水处理剂、电流变调节剂、医药、医药载体及石油工业等多个领域具有广泛的应用。本文简单介绍了类水滑石材料的结构与性质,对其制备方法进行了阐述,最后对其应用前景进行了展望。     

新型功能性层状材料的合成及应用

无机层状化合物是一类具有规整层状结构的化合物,其层板上骨架阳离子的可替代性以及层间离子的可交换性引起了研究者的广泛兴趣.通过调变层板骨架阳离子、表面负载活性物种、层间柱撑无机或有机基团合成了各种新型功能性层状材料,并在酸碱催化、光催化、环保以及医药等领域有着广泛的应用.详细介绍了近年来新型层状化合物的合成及应用进展.