添加LDH-ZnO的海藻酸钠基抗菌复合材料研究综述

目的 介绍海藻酸钠基抗菌复合材料的抗菌机理、特点以及在食品包装方面的应用。方法 重点阐述海藻酸钠的成膜机理、纳米氧化锌的抗菌机理,以及具有特殊层状结构的无机功能材料水滑石的抑菌性能,利用在不同改性方法下水滑石与氧化锌结合形成的增强抗菌结构,探究以海藻酸钠为基材制成的海藻酸钠/水滑石/纳米氧化锌复合膜体系的力学、阻隔和抗菌等性能。结论 绿色食品包装材料在现实生活中倍受关注,将海藻酸钠(能完全生物降解,具有良好的生物相容性和热稳定性的环境友好型材料)与水滑石-氧化锌抗菌剂结合,以增强抗菌复合材料的综合性能,符合国内外研究和开发新型抗菌材料的趋势。     

水滑石类稳定剂热稳定效果的影响因素及其使用途径

简要介绍了水滑石的热稳定机理和影响水滑石类热稳定剂热稳定效果的因素,包括合成条件的影响、阴离子插层的影响、阳离子种类的影响以及改性的影响。综述了水滑石类化合物起到热稳定效果的途径,包括与聚氯乙烯(PVC)制备成复合材料、制成PVC助剂等。     

反相气相色谱法探究镁铁水滑石及其改性材料的表面性质

采用反相气相色谱法(IGC)探究司班20(Span-20)、吐温-80(Tween-80)、曲拉通X-100(Triton X-100)分别与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)复合改性镁铁水滑石材料(即SDBS/Span-LDHs、SDBS/Tween-LDHs、SDBS/Triton-LDHs)的表面性质, 通过表面吸附自由能(-ΔG⁰)、表面能色散组分(γ_s^d)及酸碱作用自由能(-ΔG^sp)这三个参数探讨材料改性前后的变化。结果表明, 水滑石经改性后的-ΔG⁰值均比未改性材料的值小, 其中SDBS/Triton-LDHs的-ΔG⁰值最小, 说明SDBS/Triton-LDHs材料的稳定性最好, 且水滑石材料改性后碱性减弱, 其中SDBS/Triton-LDHs材料的碱性最弱。此外, 各类水滑石的γ_s^d值均随着温度的升高而减小, 因此, 在制备聚合物/水滑石类材料时, 可提高温度来改善其与聚合物的相容性。     

水滑石焙烧产物脱除低浓度SO2的研究

研究了水滑石焙烧产物吸附低浓度SO2的性能和还原情况。实验表明：在大于600℃吸附温度下,焙烧的水滑石具有较好吸附性能。吸附剂本身制备条件对脱硫性能影响明显。负载Fe2O3后的复合金属氧化物吸附剂Fe2O3／Mg(Al)O吸附性能整Mg(Al)O有明显提高。氢还原是再生吸附剂的合理和可靠的方法。     

吸附脱除氮氧化物的研究进展

综述了吸附脱除氮氧化物的研究进展。重点讨论了以沸石分子筛、氧化铝、水滑石及类水滑石为载体的吸附剂及吸附工艺对氮氧化物脱除效果的影响。     

Kinetics and Mechanistic Investigation of Hydrotalcite‐Catalyzed Melt Synthesis of Poly(ethylene terephthalate)

Summary: Hydrotalcite‐catalyzed polycondensation of BHET was studied by thermogravimetry to elucidate the kinetics. The reaction was found to follow second‐order kinetics with respect to hydroxyl end groups. The overall activation energy of the polycondensation was found to decrease with increasing catalyst concentration before it leveled out to the value of 93 kJ · mol⁻¹ at high catalyst concentration. This is a result of the uncatalyzed reaction that takes place parallel to the catalyzed one. The activation energy of the uncatalyzed path was found to be 156 kJ · mol⁻¹. IR spectroscopy and XRD showed that the monomer intercalates between the layers of hydrotalcite at the beginning of the reaction enabling the complexation of oxygen‐containing functional groups with the hydroxide groups of the catalyst. Based on these findings a polycondensation mechanism is proposed. One end group of the monomer is activated in the form of alkoxide that counterbalances the positive charge of the hydrotalcite layer. This alkoxide group attacks an ester carbonyl group fixed close to it, generating a new ester bond and a glycoxide species. The role of hydrotalcite is to activate the reactants, rendering the attacking hydroxyl group more nucleophilic and the ester carbonyl group more electrophilic, and at the same time fixing the reactant together in a favorable geometry.

Intercalation of BHET in the gallery of HT layers in a twisted alkoxide form.     

聚丁二酸丁二醇酯/水滑石纳米复合材料的制备及性能研究

采用双螺杆挤出机制备了聚丁二酸丁二醇酯/水滑石(PBS/HT)纳米复合材料,并详细研究了复合材料的形貌及分散、结晶和熔融行为,晶体结构和球晶形态以及力学性能。采用SEM、TEM、DSC、XRD、POM和DMA进行了表征测试,结果表明层状水滑石纳米粒子较好地分散在PBS基体中,加入HT具有明显的异相成核能力,显著地提高了PBS的结晶温度。偏光显微镜结果显示,随着HT加入量的增加PBS球晶密度增加,球晶尺寸细化。HT添加量为1%(质量分数)时复合材料的拉伸强度增大,随着HT加入量增加断裂伸长率下降而弹性模量增加。动态机械测试表明复合材料的储能模量显著提高。     

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。     

Cu掺杂的Mg-Al类水滑石的制备、表征及其催化性能

采用浸渍法制备了Cu掺杂的镁铝水滑石类化合物Cu/HT,经过400 ℃焙烧得到Cu掺杂的镁铝复合金属氧化物Cu/ Mg-Al LDO,利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、热重分析（TG）、N₂吸附-脱附等技术对催化剂的结构进行了表征。研究了其对尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯的催化性能。考察了Cu掺杂量、镁铝比、不同催化剂载体等催化剂制备条件对催化剂活性的影响,同时考察了催化剂的再生性能。结果表明,当Cu掺杂量为1%、镁铝比摩尔为3∶1时的Cu/Mg-Al LDO（3）对尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯具有比较好的催化活性,在170 ℃、1,2-丙二醇与尿素的摩尔比为4∶1、催化剂用量为原料总质量的1%、反应3 h时,碳酸丙烯酯的收率达到96.1%,且催化剂经4次再生重复使用,催化活性稳定。     

甘油氢解合成1,2-丙二醇铜锌铝催化剂的性能

采用共沉淀法制备了铜锌铝类水滑石前驱体,经焙烧和还原后制得铜基催化剂。采用XRD、H₂-TPR、H₂-TPD、NH₃-TPD和CO₂-TPD等表征手段并结合甘油氢解反应评价,研究了类水滑石前驱体的老化对催化剂结构和性能的影响,考察了反应条件对催化剂甘油氢解反应性能的影响。结果表明,老化有利于形成结构更为完整的类水滑石前驱体,但对铜物种的还原性能未造成显著影响。与由未老化前驱体制备的催化剂相比,由老化前驱体制备的铜锌铝催化剂具有较大Cu表面及较大酸量,但表面碱中心数量较低,从而该催化剂具有较好的甘油氢解活性及稳定性。在220 ℃、H₂压力3.0 MPa、n(H₂)/n(甘油)为18.9、甘油重时空速1.26 h^-1及质量分数为60%甘油水溶液的条件下,经老化前驱体制备的铜锌铝催化剂上甘油转化率接近100%、1, 2-丙二醇选择性约为96%。