Mg-Al水滑石的溶解动力学及热力学

研究了Mg-Al水滑石在水溶液中的溶解性能及其机理,考察了温度和pH对其溶解性能的影响,探讨了溶解过程中动力学和热力学规律。动力学研究表明,Mg-Al水滑石在水溶液中的溶解符合外扩散及表面化学反应控制模型,且不同pH区间其控制步骤不同。pH=1.0~3.8,水滑石完全溶解,其溶解速率随pH的提高而减小,受解吸控制。而pH=4.2~9.4,水滑石部分溶解,溶解速率与pH值无关,受表面交换反应控制。另一方面,对水滑石溶解反应的Gibbs自由能变进行定量估算,其值为29.516 kJ·mol-1。经实验验证,理论估算可很好地与实验结果吻合。     

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。     

吸附温度对MgAl金属氧化物微观结构和吸附Cr(VI)性能的影响

研究了MgAl水滑石(LDH)焙烧产物(LDO)对Cr(VI)的吸附性能。考察了吸附温度对LDO吸附性能的影响, 研究了吸附过程的热力学和动力学行为。结合XRD和FT-IR表征, 阐明其吸附机理。结果表明, CrO₄^2–已成功插入水滑石层间, 适当提高吸附温度有利于LDO恢复LDH晶相。在20~60℃范围内, 随吸附温度升高, LDO对Cr(VI)吸附量增大, 50~60℃时, Cr(VI)吸附量为91 mg/g。Cr(VI)的吸附平衡数据符合Langmuir模型方程, ΔG_o为负值说明吸附过程为自发过程, ΔS_o和ΔH_o为正值表明吸附为熵增的吸热过程。吸附动力学符合伪二级动力学模型, LDO 的吸附活化能为20.04 kJ/mol, 表现为扩散控制的活性化学吸附过程。     

响应面法优化水滑石吸附剂改性工艺

采用(NH4)2SO4对镁铝水滑石(MgAl-LDH)进行表面改性,制备改性镁铝水滑石吸附剂(ALDH)。应用响应面法对改性工艺进行优化,采用Design-Expert 8.0软件,设计3因素3水平的响应面分析方法,得到最优改性工艺参数。在温度60℃,(NH4)2SO4浓度18%和液固比0.15(mL/mg)的优化条件下改性4 h,得到的ALDH对Pb(II)吸附率为91.7%,非常接近预测值。     

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。     

Mg-Al水滑石的溶解动力学及热力学

研究了Mg-Al水滑石在水溶液中的溶解性能及其机理,考察了温度和pH对其溶解性能的影响, 探讨了溶解过程中动力学和热力学规律。动力学研究表明,Mg-Al水滑石在水溶液中的溶解符合外扩散及表面化学反应控制模型,且不同pH区间其控制步骤不同。pH 1.0～3.8,水滑石完全溶解,其溶解速率随pH的提高而减小,受解吸控制。而pH 4.2～9.4,水滑石部分溶解,溶解速率与pH值无关,受表面交换反应控制。另一方面,对水滑石溶解反应的Gibbs自由能变进行定量估算,其值为29.516 kJ·mol^-1。经实验验证,理论估算可很好地与实验结果吻合。