类水滑石的合成、表征及应用进展

较全面地综述了近年来类水滑石(HTlc)的最新研究进展,总结了类水滑石的多种合成方法,结合XRD、FT-IR、TG-DTA三种典型表征对HTlc的结构和性能进行进一步阐述,并重点归纳了HTlc在催化、吸附、环保及新型材料等多方面的应用概况,同时也展望了其未来发展趋势。     

CuMgAl类水滑石的合成、表征及催化性能研究

采用共沉淀法制备了不同配比的CuMgAl类水滑石化合物,通过XRD、IR、DTA分析表征了合成的化合物,并以其为前驱体经煅烧得到的CuO-MgO-Al2O3复合氧化物催化剂,在丙酮气相加氢一步合成MIBK反应中测试了其催化活性.结果表明:随着M2 /M3 比的增加,合成的类水滑石晶型越完整,层间距也随之加大,热稳定性降低;类水滑石中Cu2 含量的增加亦导致层板间距加大,热稳定性也随之降低;催化活性测试结果表明,在催化剂中Cu:Mg:Al=4:16:10时MIBK的选择性最佳,达38.61%.     

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。     

镧、铕掺杂类水滑石材料的结构分析与性能研究

采用共沉淀和水热法合成了水滑石(LDHs)及稀土镧和铕分别掺杂的水滑石材料.利用XRD、FT-IR、TG/DSC及荧光光谱对样品的结构及性能进行了表征.XRD和FT-IR结果表明,3种样品均呈现典型的LDHs特征衍射峰,呈较好的层状结构和结晶性,稀土La3+和Eu3+成功地插入LDHs层板;TG/DSC曲线呈现了3种水...     

氧化吸附法合成硝酸根型铜铁铝类水滑石

采用氧化吸附法制备了硝酸根型铜铁铝类水滑石,借助XRD、FTIR、SEM等分析手段研究了样品的结构、形貌及形成机理.结果表明:存在水蒸气的条件下,以碳酸根型铜铁铝类水滑石为前驱体经过500℃焙烧得到的铜铁铝复合氧化物可以氧化吸附NO2,生成Cu(NO3)2.上述样品在干燥器中放置9 d后转化成直径约为5μm的硝酸根型类水滑石.此外,铜铁铝复合氧化物吸附NO2、H2O和O2后也可直接转化成硝酸根型铜铁铝类水滑石,不存在中间相Cu(NO3)2.本文提出的氧化吸附法为制备类水滑石提供了一种新途径.     

二元金属类水滑石的合成及其作为前驱体对NOx的吸附性能研究

用共沉淀法合成了多种二元金属类水滑石化合物,对其进行了XRD、IR表征,并测试了焙烧产物对NOx的吸附性能.结果表明,合成的样品都具有典型的水滑石层状结构;二元金属类水滑石化合物MAl-HTlcs(M=Cu,Mg,Zn,Co,Ni)对NOx均具有良好的吸附性能,其中锌铝型类水滑石(摩尔比Zn/Al=3)对NOx的吸附速率及饱和吸附量最大,饱和吸附量为1851mg/g.     

荧光类水滑石的细菌检测及杀菌性能

通过阴离子交换法制备万古霉素改性的铕掺杂锌铝类水滑石,并考察该材料对革兰氏阴性细菌的检测识别和对革兰氏阳性细菌的抑菌活性。所制备的产品通过X射线衍射,透射电镜,荧光等进行了表征。结果表明万古霉素改性的铕掺杂类水滑石纳米片层材料的粒径在50nm左右,而且材料具有较好的荧光性能。利用材料的荧光性质和万古霉素与大肠杆菌之间的作用实现了对大肠杆菌的荧光标记检测;同时,该材料可以利用万古霉素的抗菌性实现对革兰氏阳性细菌的杀灭。结果显示,万古霉素改性的铕掺杂类水滑石具有较好的荧光标记细菌性能和杀菌作用。该材料的合成对于致病菌的快速、方便检测和控制有着重要意义。     

硝酸根插层钴铝类水滑石的一步原位合成与表征

选用硝酸钴、硝酸铝、六次甲基四胺(HMT)为原料,采用HMT水热分解法,选定适宜的n(Co2+)/n(Al3+),调控n(NO3-)/n(HMT)实现了硝酸根插层钴铝类水滑石的一步原位合成。利用X射线衍射分析(XRD)、红外(FT-IR)、比表面积测定(BET)、扫描电镜(SEM)、粒径分析等方法对制备过程所得物相进行检测与分析。结果表明,硝酸根插层钴铝类水滑石的一步原位合成是基于勃姆石(Al OOH)物相转化形成的,而合成体系p H值及合适的n(Co2+)/n(Al3+)则是能否形成结构完整、晶相单一、结晶度良好的硝酸根插层钴铝类水滑石的关键。     

MgCuAl类水滑石的制备及插层聚合与结构表征

以共沉淀法制备了间氨基苯甲酸插层水滑石(LDHs)复合材料,借助X射线衍射、红外光谱、热失重分析等手段对样品进行表征。结果表明,客体成功进入层间,层间距由0.79 nm扩至1.54 nm,并给出了层间排列模型,组装后依然保持良好的层状结构,且客体进入层间提高了自身的热稳定性。采用热聚合和引发剂引发聚合层间间氨基苯甲酸,引发剂质量大于0.05 g时,LDHs层间距由1.54 nm减小到1.43 nm和1.42 nm,间氨基苯甲酸单体在层间发生了聚合,推测了聚合机理。LDHs可以作为制备聚合物粒子的"微反应器"。     

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。     

Complex Precursors for Doped Lanthanum Chromite Synthesis

Doped lanthanum chromites are investigated as ceramic interconnect materials to be used in high-temperature solid oxide fuel cells (SOFCs). This paper deals with the preparation of LaCr_1–x M _x O₃ (M = Ni, Cu, x = 0 – 0.2) from complex precursors isolated in the La(NO₃)₃-Cr(NO₃)₃-M(NO₃)₂-urea system. The isolated complex precursors were characterized by atomic absorption spectrometry, electronic, and FT-IR spectra, as well as, by thermal analysis. Doped lanthanum chromites, LaCr_1–x M _x O₃ (M = Ni, Cu) were prepared by calcining of corresponding urea-based precursors at 1000-1200°C for 2 h. Doped mixed-oxide samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Scanning electron-microscopy-energy-dispersive X-ray analysis (SEM-EDX), electrical conductivity, as well as magnetic measurements.     

铜锰复合氧化物粉体的制备及其对甲苯催化燃烧性能

采用水热合成法制备铜锰复合氧化物粉末催化剂,通过X射线粉末衍射分析、扫描电子隧道显微镜和比表面积对催化剂进行表征,并考察水热反应的温度和时间、沉淀剂的加入量对其催化燃烧甲苯性能的影响。结果表明,水热反应温度为150℃,反应时间为24 h,加入尿素的物质的量为0.16 mol时可制得铜锰复合氧化物Cu0.451Mn0.549O2催化剂粉体,该催化剂颗粒呈现均一的立方体形貌和较大的比表面积,具有较好的甲苯催化燃烧性能,完全燃烧温度为208℃。     

前驱物对水热合成钛酸铋纳米粉体的影响

研究了前驱物的浓度、预处理方式和配比对水热法制备钛酸铋粉体结构和形貌的影响。以Bi(NO3)3.5H2O和TiCl4为原料,KOH为矿化剂,在240~260℃水热反应4h,制备出Bi4Ti3O12纳米粉体,借助XRD、TEM、SEM和FTIR分别对粉体的晶相、微观形貌和组成进行表征。结果表明,当前驱物浓度为0.10~0.15mol/L,Ti/Bi摩尔比值为0.75时,可获得单一物相组成的Bi4Ti3O12粉体;用去离子水反复洗涤胶体沉淀前驱物,可防止Cl-1带来的不利影响;实验所得Bi4Ti3O12晶粒是方形片状的,宽度尺寸在30nm左右,长度大于100nm。     

生物活性硅酸钙晶须的螯合剂法水热合成

硅酸钙用作生物材料的研究近年来引起了人们的关注,因其良好的生物活性而有望在生物医学领域得以应用.本文利用含Ca²⁺和SiO₃^2-的溶液、以EDTA(乙二胺四乙酸)为螯合剂,通过在普通高压釜中200℃,5h水热反应,首次制备了直径、长度分别为0.1-1μm、40-100μm这样大尺寸的生物活性托贝莫莱石晶须,并且对托贝莫莱石晶须的形成机理进行了初步的探讨.     

水热法制备氧化锌阵列及其形貌控制

低温条件下, 采用水热法, 通过控制前驱溶液的pH值, 在预先镀有ZnO纳米膜的导电玻璃衬底上制备了形貌各异的ZnO阵列, 用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和紫外-可见分光光度计等分析手段对ZnO纳米棒的结构和形貌进行了表征. 同时还对不同形貌阵列的形成机理进行探讨. 结果表明, 所制ZnO纳米棒为单晶, 沿c轴择优生长. 在pH值为10.5左右时, 能得到取向性好、直径均匀(d~nm)的ZnO纳米棒阵列. 光学测试表明, 在可见光区透光度超过80%, 禁带宽度约为3.25eV.     

Hexamethylenetetramine: A New Fuel for Solution Combustion Synthesis of Complex Metal Oxides

Hexamethylenetetramine, (CH₂)₆N₄ (HMT) has been employed as a fuel for the first time to synthesize several binary, ternary, and quaternary oxides by the solution combustion method. Technologically important oxides, namely, zirconia, ceria, and their solid solutions, -Al₂O₃, Cr³⁺-doped -Al₂O₃, spinels, MAl₂O₄ (M = Ca, Mg, Zn and Ni), perovskites, LaMO₃ (M = Mn, Cr and Al), La_0.67Sr_0.33MnO₃, and La_0.67Ca_0.33MnO₃, have been synthesized. The oxides synthesized are characterized by X-ray powder diffraction, resistivity, fluorescence spectra, particle size, and surface area measurements. Decomposition of nickel nitrate-HMT complex has been investigated by TG, DTA, TPD, and evolved-gas analysis to elucidate the mechanism.     

溶胶-凝胶自燃烧法制备复杂氧化物纳米粉体的研究进展

着力于高质量功能复杂氧化物纳米粉体的合成,近年来发展起来的溶胶-凝胶自燃烧法结合了溶胶-凝胶法与自蔓延燃烧法的特点,可实现快速原位合成,并在一定程度上避免合成粉体的团聚,使之成为合成复杂氧化物纳米粉体的重要方法之一。在总结溶胶-凝胶自燃烧法合成复杂氧化物纳米粉体的一般工艺的基础上,着重讨论其在实现对合成产物粉体质量与形貌的控制上的关键工艺,分析了针对不同复杂氧化物采用该法合成的设计思路,进而探讨了该法进一步发展的趋势。     

水滑石类化合物及其制备、应用的研究进展

介绍了水滑石类化合物的结构和性质,综述了水滑石类化合物的制备方法及其在催化材料、红外吸收材料、紫外阻隔材料、阻燃抑烟材料、热稳定剂、生物医药材料、分离与吸附材料等方面的应用研究进展,并指出了当前水滑石类化合物制备与应用研究中存在的问题。