介孔氧化铝的结构调控及除氟性能研究

以铝酸钠（NaAlO₂）和氯化铝（AlCl₃·6H₂O）为铝源,分别以葡萄糖、壳聚糖、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为结构导向剂,采用水热反应和高温煅烧技术制备了纳米氧化铝粉体材料。用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、氮气吸附-脱附和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等手段对产物进行了表征。结果表明,产物均为介孔γ-氧化铝（γ-Al₂O₃）,呈纳米颗粒状形貌,分散较为均匀。其中,葡萄糖调控的γ-氧化铝具有较大的比面积（437 m ²/g）和孔体积（0.60 cm ³/g）。4种γ-氧化铝对氟离子（F ^-）的吸附结果表明,葡萄糖调控的γ-氧化铝除氟效果最好。     

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。     

纳米γ-氧化铁的制备及其吸附性能研究

以硝酸铁和十二烷基三甲基溴化铵为原料,采用固相法制备了γ-氧化铁纳米粒子。通过X射线衍射、氮气吸附-脱附、磁性测试等手段对γ-氧化铁样品进行了表征。研究了γ-氧化铁对有机染料直接耐酸大红4BS的吸附性能。结果表明,制备的γ-氧化铁样品为γ-氧化铁纳米粒子,平均晶粒尺寸为18.5 nm;γ-氧化铁的比表面积为83.2 m ²/g,孔容为0.25 cm ³/g,最可几孔径为3.8 nm,属于介孔范围;γ-氧化铁的最大饱和磁化强度为63.7 A·m ²/kg;介孔γ-氧化铁对直接耐酸大红4BS的吸附过程符合准二级吸附动力学模型;γ-氧化铁对直接耐酸大红4BS的吸附符合Langmuir吸附等温式,极限吸附量为113.3 mg/g;将γ-氧化铁脱附处理后可重复使用。     

镁铝及镁锌铝水滑石的合成与表征

采用共沉淀法合成镁铝及镁锌铝水滑石,并通过X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）、热分析（TG/DTG）、粒度分析等手段对合成的水滑石进行表征,研究不同镁、铝、锌的投料比例对合成的水滑石结构及热性能等的影响。XRD表征结果表明,合成产物均具有水滑石特征峰。合成的镁铝水滑石随着镁铝比的增加其层板间距增大,层板上原子密度降低;合成的镁锌铝水滑石随着锌含量的提高层板间距减小,层板上原子密度降低。镁铝水滑石热分解过程有两个明显阶段,层间结晶水先脱除,随后是层间阴离子脱除及层板上部分羟基脱水;镁锌铝水滑石热分解过程只有一个明显的阶段,层板间阴离子在层板间结晶水脱除的同时也在脱除。     

不同铝源和制备方法对镁铝水滑石合成的影响

分别以NaAlO2和Al（NO3）3·6H2O为铝源,采用水热法和双滴定法制备了镁铝水滑石。考察了不同铝源、不同制备方法对镬铝水滑石晶形结构以及热稳定性能的影响,并用X射线衍射（XRD）、红外光谱（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：以NaAlO2和Al（NO3）3·6H2O为铝源均能合成出具有典型水滑石结构的样品,前者具有更好的热稳定性能。此外,水热条件下合成的镁铝水滑石其结构较双滴定法合成的类水滑石更加完整,而后者则表现出更好的热稳定性能。改性后的类水滑石的晶体结构未被破坏,其XRD衍射峰的位置、相对峰高都基本上没有改变。     

镁铝物质的量之比对水滑石纳米材料及其催化性能的影响

采用尿素法制备不同镁铝比的水滑石,利用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和低温N2吸附技术(BET)等对水滑石进行表征,探讨了镁铝物质的量之比对水滑石晶体结晶度的影响.以合成丙二醇甲醚的反应为探针,考察了不同镁铝比对水滑石氧化物催化性能的影响.结果表明,水滑石的结晶...     

微反应器水热法耦合制备纳米片状氧化铝

以偏铝酸钠和硫酸铝为原料,通过一种高通量撞击流微反应器,提出了将微反应法与老化、水热法高效集成制备纳米片状氧化铝的新工艺。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、BET法比表面积测定（BET）、热重-差热分析（TG-DTG）等方式对不同工艺耦合制备的产物进行了测试分析,研究了不同耦合方式对产物晶型、形貌、介孔结构等物理性质的影响。结果表明：通过微反应器-水热法耦合技术能够制备粒径为30~100 nm、厚度为2~5 nm、纯度为99.7 %以上的纳米片层状勃姆石（γ-AlOOH）,经550 ℃焙烧4 h可制得同样形貌的γ-氧化铝（γ-Al₂O₃）。通过不同工艺耦合能够调控氧化铝的形貌、介孔结构,为工业化制备片层状纳米氧化铝提供了很好的科研支撑。     

硝酸盐溶液浓度对镁铝水滑石结构记忆效应的影响

用共沉淀法制备了镁铝水滑石,并进行XRD、N₂吸附-脱附、TG-DTA和FT-IR等表征。结果表明,制备的镁铝水滑石呈六方晶型,比表面积为121 m²·g^-1。研究了硝酸盐溶液浓度对水滑石结构记忆性的影响,发现400 ℃焙烧5 h的镁铝水滑石在硝酸铜和硝酸铁溶液中浸泡可以恢复水滑石结构,溶液浓度越低越容易恢复,同时NO₃^-插入水滑石的层间可以形成一种新型应用功能材料。     

不同形貌镁铝水滑石的可控合成及 其对氯离子的吸附性能研究

以硝酸镁、硝酸铝为原料,尿素为沉淀剂,采用水热法在不同条件下合成了不同形貌的镁铝水滑石,通过SEM、XRD和BET等手段对合成的样品进行表征;研究了不同形貌水滑石及其焙烧产物对溶液中氯离子的吸附性能。结果表明:采用水热法添加乙二醇可合成棒状镁铝水滑石,添加乙醇可合成片状六边形镁铝水滑石,添加四丙基氢氧化铵可合成立方体镁铝水滑石。其中,添加乙醇制备的片状六边形纳米水滑石形貌规整均一,片间形成交叉支撑结构,比表面积为115.311 m2/g,对氯离子有较好的吸附性能,在室温条件下最大吸附容量为24.72 mg/g。经450 ℃焙烧后,焙烧产物吸附氯离子的能力大大增强,相同条件下最大吸附容量为96.07 mg/g,最优吸附条件：温度为35 ℃,投加量为2.0 g/L,pH值为8。     

镁铝水滑石的合成及其在废水脱磷中的应用研究

采用共沉淀法合成了镁铝水滑石,考察了镁铝比、沉淀剂用量、反应时间、搅拌速率、焙烧温度等对镁铝水滑石吸附磷性能的影响。实验结果表明:Mg/Al-LDH对水中的磷具有良好的吸附作用。其最佳制备条件为:Mg/Al摩尔比3:1、沉淀剂用量[16OH~-+CO_3~(2-)]/[6Mg~(2+)+2Al~(3+)]摩尔比1:1、反应时间3 h、搅拌速度300 r×min~(-1)。当吸附剂用量为0.3 g,水中磷的吸附率可达到100%。经过500℃焙烧3 h,吸附剂用量0.1 g时,吸附率比未焙烧的水滑石提高了18%。使用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、比表面积及孔径分析仪(BET)等手段对镁铝水滑石的结构进行了表征。并对其吸附动力学进行了研究,其吸附动力学表现为假二级动力学。     

不同晶型纳米二氧化锰制备及对亚甲基蓝吸附性能

以高锰酸钾（KMnO₄）为氧化剂、硫酸亚铁铵[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]为还原剂,用水热氧化还原反应制备了层状δ-二氧化锰和隧道型α-二氧化锰纳米材料。用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和氮气吸-脱附技术对产物的晶型、形貌及孔结构进行了表征。实验结果表明,δ-二氧化锰呈花状微球形貌,具有介孔结构（平均孔径为3.4 nm）,BET比表面积为219 m²/g;α-二氧化锰呈纳米线束形貌,具有部分介孔结构（平均孔径为35.7 nm和154.6 nm）,BET比表面积为26 m²/g。研究了不同晶型纳米二氧化锰对亚甲基蓝的吸附性能。实验结果表明,在相同条件下α-二氧化锰的吸附性能优于δ-二氧化锰,且在碱性环境下吸附效果较好。当反应时间达到120 min时,α-二氧化锰和δ-二氧化锰对亚甲基蓝的去除率分别为84.4%和82.9%。     

镍镁铝水滑石制备及乙二醇水相重整制氢性能

采用共沉淀法成功合成了不同n(Ni²⁺)/n(Mg²⁺)/n(Al³⁺)（摩尔比）的镍镁铝水滑石,用粉末X射线衍射和氢气程序升温还原、乙二醇水相重整制氢探针反应对镍镁铝水滑石的物相、组成、还原过程和催化性能进行表征。结果表明:所形成的纯相水滑石的[n(Ni²⁺)+n(Mg²⁺)]/n(Al³⁺)为1.25～6.50。NiMgAl水滑石衍生催化剂（反应后）的物相由Ni、MgAl水滑石和AlO（OH）相组成。催化剂前躯体还原过程包括层板镍还原和复合氧化物中镍还原两步。随着反应温度和给料速率增加、反应压力降低,乙二醇水相重整制氢产率依次增加。随着Mg含量增加,其氢气选择性呈增加趋势;增加Ni含量,氢气选择性依次降低、烷烃选择性逐渐升高;综合氢气选择性和产率,NiMgAl水滑石性能最佳。     

镁铝水滑石阻燃剂表面改性及其机理

采用三聚磷酸钠(STPP)对镁铝水滑石(MAH)进行表面改性。X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱、热重–差热、红外光谱比表积测试和粒度分析对改性前后的镁铝水滑石进行表征,考察了改性前后镁铝水滑石的吸油性能和润湿性能。结果表明:三聚磷酸根(53 10P O)包覆于镁铝水滑石粒子表面,改性后的镁铝水滑石粒子表面疏水性增强,分散性明显提高。将改性前后镁铝水滑石样品(SMAH)与聚丙烯(PP)混合固化,测试其复合材料(MAH/PP、SMAH/PP)阻燃性和力学性能,发现相对于MAH/PP,SMAH/PP复合材料力学性能有所提高,阻燃性能也得以改善。     

镁铝水滑石的制备与性能研究

采用盐碱共沉淀法制备镁铝水滑石,采用XRD、FT-IR和粒度分析等手段对合成样品进行分析和表征,利用静态热老化法和静态热稳定性实验研究了镁铝水滑石稳定剂在聚氯乙烯（PVC）中的热老化性能和热稳定性 能。实验结果表明：镁铝水滑石是良好的PVC热稳定剂和热老化剂,热稳定剂实验的最佳配方比为m（PVC）∶m（硬脂酸）∶m（镁铝水滑石）= 100∶2∶1.2;热老化实验的最佳配方为m（PVC）∶m［邻苯二甲酸二辛酯（DOP）］∶m（硬脂酸）∶ m（镁铝水滑石）=100∶70∶2∶2。     

镁铝和锌铝水滑石作为润滑油添加剂的摩擦性能和机理（英文）

利用共沉淀法,合成了镁铝水滑石和锌铝水滑石。采用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜和X射线荧光光谱对粉末进行了表征。利用四球摩擦磨损试验机对水滑石粉体作为润滑油固体添加剂的摩擦特性进行了测试。采用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对磨损表面进行了分析。结果表明:2种水滑石均具有典型的六方片层结构,晶粒尺寸在100～200nm之间。四球摩擦磨损试验中,2种水滑石润滑的磨损表面的主要元素化学态接近。锌铝水滑石与润滑油自身极压抗磨剂二烷基二硫代磷酸锌协同增效,提高了磨损表面Zn元素含量,其抗磨损特性明显优于镁铝水滑石。此外,锌铝水滑石也促进了摩擦副表面的氧化,减少了C元素的沉积。     

焙烧态镁铝水滑石对刚果红的脱色性能研究

采用单滴法合成了n(Mg)/n(Al)=3的镁铝水滑石Mg3Al-LDH及其焙烧态产物Mg3Al-CLDH,并对刚果红溶液进行了吸附脱色试验。XRD分析结果说明合成的Mg3Al-LDH样品具有水滑石的典型结构,Mg3Al-CLDH在吸附刚果红阴离子后重新恢复为水滑石的层状结构。相同条件下Mg3Al-CLDH对刚果红的脱色率高于Mg3Al-LDH。对质量浓度为100mg/L的刚果红溶液,当Mg3Al-CLDH投加量为0.7g/L,pH值为5～10时,室温下反应40min,脱色率可达99%以上。Mg3Al-CLDH重复再生4次循环利用,刚果红脱色率仍在90%以上。表明Mg3Al-CLDH能够有效吸附溶液中的刚果红阴离子,可用于水体中阴离子染料的脱色处理。     

基于复合熔盐低温制备片状α-氧化铝的研究

基于KCl-NaCl-AlF₃熔盐体系,采用氢氧化铝为铝源、以氯化钾（KCl）和氯化钠（NaCl）复合熔盐为反应介质、以氟化铝（AlF₃）为添加剂制备片状α-Al₂O₃。通过X射线衍射和扫描电子显微镜表征方法研究了氟化铝含量、煅烧温度和保温时间对片状氧化铝形貌和晶型的影响。结果表明,当氟化铝添加量（氟化铝与氢氧化铝的质量比）为5%、煅烧温度为750 ℃、保温时间为180 min时,可获得片状α-Al₂O₃,其径向尺寸约为5.1 μm,径厚比达18,分散性良好。     

不同水滑石的制备及隔热保温性能的研究

以不同金属硝酸盐和混合碱为原料,采用水热法制备了镁铝水滑石/钙铝水滑石/锌铝水滑石。采用X-射线衍射仪、傅里叶红外光谱以对其结构进行了表征,将制备的不同水滑石作为颜填料,用于水性隔热涂料中,采用自制的隔热装置进行隔热性能测试。结果表明,三种水滑石具有良好的水滑石结构,将其作为颜填料,镁铝水滑石可以明显提高水性涂料隔热性能,隔热温差可以达到12.6℃。同时经过多项性能测试,推断隔热方式主要是热反射和热辐射而不是热传导。     

水滑石及其焙烧产物对水中苯甲酸根的吸附研究

为了脱除水中的苯甲酸根,以苯甲酸作为吸附质,研究了水滑石及其焙烧产物的吸附作用。考察了吸附剂的镁铝摩尔比、初始pH值、苯甲酸浓度、吸附剂添加量、吸附时间和温度对吸附效果的影响,并对比考察水滑石和焙烧水滑石对苯甲酸的吸附。结果表明,水滑石及其焙烧产物对苯甲酸的最优吸附条件均为酸性环境下,镁铝摩尔比3∶1,吸附质浓度220 mg/L,吸附剂的量0.06 g;水滑石吸附时间20 h,吸附温度为60℃时,对苯甲酸的去除效果最好;而焙烧水滑石在室温下吸附苯甲酸8 h达到最高去除率;在同样条件下,水滑石焙烧产物比水滑石对苯甲酸的吸附大得多。     

微波促进碳酸钾催化一锅法合成2-氨基-3氰基-4-芳基-4H-苯并色烯衍生物

微波辐射下,乙醇溶剂中K₂CO₃催化芳甲醛、丙二腈和α-萘酚（或β-萘酚）三组分一锅法快速合成了一系列2-氨基-3-氰基-4-芳基-4H-苯并[h]色烯或苯并[f]色烯衍生物。以苯甲醛、丙二氰与α-萘酚的反应为模板反应,通过单因素实验方案优化了反应的工艺条件。结果表明：反应物各10 mmol,催化剂K₂CO₃ 1 mmol,溶剂无水乙醇15 ml,采用微波功率500 W,80℃回流反应 5 min,2-氨基-3-氰基-4-苯基-4H-苯并[h]色烯（4a）的收率83.6%。在上述最佳条件下,利用取代苯甲醛代替苯甲醛,4H-苯并[h]色烯衍生物(4)产率为65.8%~89.4%。 利用β-萘酚代替α-萘酚,4H-苯并[f]色烯衍生物(6)产率为67.5%~82.9%,合成产物通过熔点和红外光谱表征其结构。