水滑石类化合物及其在腐蚀防护应用中的研究进展

水滑石类化合物是一种具有特殊层状结构的黏土材料,在许多领域都有广泛的应用。文章综述水滑石的性质特点、主要制备方法的优缺点,介绍其作为耐腐蚀材料的研究进展,重点介绍水滑石膜的原位生长方法及其在镁合金腐蚀防护方面的应用,并展望了水滑石膜的发展方向。       

CuMgAl类水滑石的合成条件研究

采用共沉淀法合成不同摩尔投料比CuMgAl类水滑石．根据不同摩尔比的Cu/Mg/Al混合硝酸盐溶液的滴定曲线，确定此类水滑石的合成pH值为8～9．进而探讨合成方式、组分配比对类水滑石合成的影响．通过XRD、IR对合成物进行表征．结果表明：恒定pH值法和变化pH值法均可得到晶相单一的CuMgAl-HTLcs；并且在相同n(Mg)／n(Cu)下，随着n(Cu Mg)／n(Al)比的增加，合成的类水滑石晶型越完整．Cu的引入使得水滑石的层板发生扭曲，且随着Cu引入量的增加．扭曲程度加剧，导致层板间距加大。     

铜掺杂类水滑石木素解聚催化剂的制备及表征

采用化学共沉淀法,制备了不同铜、镁、铝离子摩尔比的类水滑石;用X射线衍射、傅里叶变换红外、热重分析等方法对样品进行表征,确定了可形成类水滑石结构的铜、镁、铝离子摩尔比范围及最佳摩尔比;并对铜引起的Jahn-Teller效应进行了一定探索。结果表明,在460℃左右,铜、镁、铝离子摩尔比为3125时制备的水滑石结晶度最高,层状结构的有序性最好,且含有相对较大的铜引入量,满足木素解聚催化剂的性能要求。     

铜钴作为二价金属的类水滑石对NOx吸附性能研究

采用共沉淀法合成了钴铝、铜铝和铜钴铝类水滑石,用XRD,IR,热重-差热分析对水滑石进行了表征,并在常温下测试了其在500 ℃下的焙烧产物对NOx的吸附性能.XRD,IR结果表明,所合成出的类水滑石样品晶型规整,结晶度良好,热重-差热分析表明钴的含量高,则热稳定性亦高;焙烧产物对NOx吸附性能均优于传统的活性炭;由于钴是催化中心,而铜离子起助催化作用,故铜钴铝类水滑石的吸附速率和饱和吸附量均高于单纯的铜铝和钴铝类水滑石.     

镉掺杂类水滑石催化剂的制备及其在木素超临界催化解聚中的初步应用

采用化学共沉淀法制备不同镉掺杂量的镉镁铝类水滑石催化剂,并将其用在杨木乙醇木素超临界催化解聚中,解聚溶剂体系为乙醇。通过X射线衍射、热重分析、傅里叶变换红外光谱等方法对催化剂进行表征,确定了可形成镉镁铝类水滑石结构的最佳摩尔比。解聚产物GC-MS分析结果表明,木素超临界解聚产物复杂,主要为酯类和含苯环类物质。随着镁离子与镉离子摩尔比的增大,水滑石的结晶度先升高随后降低,其比值为8时结晶度最高,产物中酯类和苯环类物质含量最高,催化剂起到定向解聚的作用。     

水滑石阻燃剂的合成及其性能研究

将具有润滑功能的锌元素引入到镁铝型水滑石的主体层板化学组成中.通过实验研究Mg-Al水滑石、Zn-Al水滑石和Zn-Mg-Al水滑石合成及它们对软PVC阻燃性能和力学性能的影响.实验结果表明：在相同的添加量（20份）情况下,添加水滑石阻燃剂的PVC力学性能与添加Al（OH）3和Mg（OH）2差别不大.然而,水滑石的阻燃性能明显优于传统阻燃剂Al（OH）3和Mg（OH）2.Zn-Mg-Al水滑石表现出比Mg-Al水滑石和Zn-Al水滑石更好的阻燃性能.     

磁性类水滑石吸附水中磷的研究

为克服固定床吸附技术床层容易堵塞、不适合处理悬浮物浓度过高污水的限制,以在微米级四氧化三铁粉末表面共沉淀的方法制备一系列磁性Mg-Al,Zn-Al,Ca-Al,Mg-Fe,Zn-Fe和Ca-Fe类水滑石磷吸附剂,研究其对含磷酸盐废水的吸附性能.结果表明,这些磁性类水滑石化合物中二价和三价阳离子的组成对磷酸根吸附性能有显著影响,其中以Mg/Al投料比为2∶1制备的磁性类水滑石吸附剂吸附容量最高,饱和吸附容量达85.5mgP/g,吸附等温线符合Langmuir方程.pH对吸附有一定的影响,在pH5～7范围内吸附效果较好.     

CuZrMgAl类水滑石的合成与表征

采用共沉淀法,控制pH在8～9之间,改变合成条件制得不同投料比的CuZrMgAl类水滑石.探讨组分配比、锆含量、合成条件对类水滑石结构的影响.通过XRD、DTA、BET、SEM对样品进行表征.XRD、比表面积测定研究结果表明：合成CuZrMgAl类水滑石的最佳晶化时间是10 h,晶化温度是70℃,镁铝物质的量的比为3~4,锆质量分数为5%~20%,铜质量分数为4%;XRD、DTA结果表明：CuZrMgAl类水滑石有两个吸热分解过程.     

Zn/Fe类水滑石对水中腐殖酸吸附性能的研究

采用共沉淀法合成了Zn/Fe型类水滑石(Zn/Fe-HTlc),并用SEM-EDAX元素分析、XRD与IR表征其结构和元素组成.研究了腐殖酸(HA)初始浓度、pH值、温度、电解质浓度等对Zn/Fe-HTlc吸附水中HA性能的影响.研究表明,Zn/Fe-HTlc吸附水中HA的吸附等温线符合Freundich吸附等温线模型.随着初始pH增大,HA吸附量降低.无机电解质能明显抑制HA在Zn/Fe-HTlc上的吸附.当温度为25℃,初始浓度为25 mg/L,pH=5.00,吸附时间为40 min时,Zn/Fe-Htlc对HA的饱和吸附量达12 mg/g.     

ZnAl类水滑石吸附Cr(VI)性能研究

对影响ZnAl-LDO吸附Cr(VI)性能的各因素(溶液pH值、温度、搅拌和沉降时间、初始Cr(VI)浓度、Zn/Al比)进行探讨,并考察了材料再生后的吸附性能.研究结果表明,控制溶液pH值是提高ZnAl-LDO吸附Cr(VI)性能的关键点;在最佳吸附条件下,Zn2Al-LDO对Cr(VI)的饱和吸附量高达73.83mg/g;吸附材料可再生,循环使用3次,吸附性能无明显变化.     

Ni/MgO-Al_2O_3丙酮气相加氢合成甲基异丁基酮的研究

重构法制备以NiMgAl类水滑石为催化剂前驱体的Ni/MgO-Al2O3催化剂,常压下催化丙酮加氢一步法合成甲基异丁基酮,通过XRD、BET、TPR对水滑石前驱体以及催化剂进行表征.探讨反应条件对转化率和选择性的影响.实验结果表明:高温抑制了丙酮直接加氢生成IPA的反应,有利于丙酮缩合反应,MIBK的选择性在180~200℃时最高;液空速为4.8 mL.gcat-.1h-1,氢酮比在1∶1时MIBK选择性最佳,在此条件下丙酮的转化率为49.46%,MIBK选择性为69.47%,结果优于其他方法制备的催化剂.     

SO2-4插层znAl和MgAl类水滑石的制备条件研究

采用共沉淀法,以金属硫酸盐为原料,NaOH为沉淀剂合成SO2-4插层ZnAl和MgAL类水滑石,并通过XRD、FT-IR对其结构特征进行表征.探讨合成条件以及M2+与M3+摩尔比对水滑石结构的影响.结果表明:pH值8.0,晶化温度60～80℃、晶化时间5～10 h可合成结构完整的水滑石晶相.M2+与M3+摩尔比在2～4均可合成水滑石单一晶相,但随着M2+与M3+摩尔比的增加,水滑石的层间距增大.IR测试证实,层间插层的阴离子为SO2-4.     

电子提花横机花型准备系统数据结构的研究

介绍了浙江工程学院横机课题组研究开发的电子提花横机的花型准备系统,分析了控制参数的数据结构与花型织物的设计问题。本花型设计系统设计方法简便,控制参数结构清晰,具有较强的实用性。     

一种磺酰脲类化合物的合成新工艺

研究以苯磺酰氯、4,6-二甲氧基-2-氨基嘧啶和氰酸钠为原料,在吡啶催化作用下,合成3-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)-苯磺酰脲的新工艺.考察原料配比、氰酸钠用量及反应时间等因素对反应的影响.实验表明,n(苯磺酰氯):n(嘧啶胺):n(氰酸钠)=1.0:1.0:1.0,乙腈为溶剂,42℃滴加3 h,搅拌、反应3 h.粗产品收率以苯磺酰氟的质量计算为74.5%,提纯后为63%,纯度94.5%(HCLP).该法不使用剧毒光气,简化了工艺路线,是一种环境友好型的磺酰脲化合物合成方法.     

3-二氟乙氧基-4-氯吡唑酰胺类化合物的制备与应用

合成了3-二氟乙氧基-4-氯吡唑酰胺类衍生物并测定了其杀虫活性,通过1 H NMR、元素分析进行了结构表征。通过在吡唑环上引入卤素原子和氟代烷氧基等基团提高这类化合物的杀虫活性,部分化合物分别在1mg·L-1时对小菜蛾(Plutella xyllostella Linnaeus)和在10mg·L-1时对甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hiibner)具有90%以上的致死率。     

抗病毒类化合物结构与离解速率的关系

为了解决如何筛选出更加有效的抗病毒类化合物的问题,研究了离解速率(k_(off))与抗病毒类药物结构的关系,理论依据是k_(off)常用于评价药物在人体开放性系统中的活性.首先,应用分子描述符软件计算出每个抗病毒类化合物的分子描述符,并使用多元逐步回归分析法、偏最小二乘法和遗传算法3种方法对描述符进行筛选.然后,分别采用支持向量机和BP神经网络方法建立抗病毒类化合物的k_(off)的预测模型,并用测试集对模型进行了验证.结果表明:筛选出了具有良好预测能力的描述符,建立的2个预测模型经验证均合理,对未来抗病毒类药物的研制具有指导意义.     

一些多环稠合化合物的旋光性和结构的关系

通过笔者提出的螺旋理论,分析了多环稠合化合物的立体结构和旋光方向间的关系.对于较简单的化合物,通过旋光方向可以推断其立体结构(例如S,R-那可汀).但是对于大多数复杂的多环稠合化合物通过旋光方向却难以推断其立体结构,而通过它们的立体结构可以推断其旋光方向,这是因为其立体结构中多个环的组合方式太多之故.     

Ni_3Al金属间化合物纳米粒子的制备及表征

以镍铝金属块为原料,利用氢电弧等离子体法制备出的产物经X射线衍射(XRD)表征,证明产物为结晶性好的Ni3Al纳米粒子。通过透射电镜(TEM)观察发现,粒子多为球形,其粒径在5~50 nm之间。实验发现,在一定范围内,工作电压越高、氢气含量越高,纳米Ni3Al产率越高。在氮气气氛下对产物进行热重分析,结果表明Ni3Al纳米粒子在800℃氮气气氛下可以稳定存在。