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發(fā)布時(shí)間:2020-11-16 14:15  
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水滑石之所以能夠被廣泛地應(yīng)用于催化領(lǐng)域,是因?yàn)樗刑厥獾慕Y(jié)構(gòu)賦予其許多特性:
1.特殊的層狀結(jié)構(gòu)。嚴(yán)重不對(duì)稱的晶體場(chǎng),陽(yáng)離子在層板上的晶格中,陰離子不在晶格中,而在晶格外的層間。
2.酸性。HTLcs的酸性不僅與層板上金屬離子的酸性有關(guān),而且還與層間陰離子有關(guān)。
3.堿性。LDHs的層板由鎂八面體和鋁氧八面體組成。所以,水滑石具有較強(qiáng)的堿性。不同的LDHs的堿性強(qiáng)弱與組成中二價(jià)金屬氫氧化物的堿性強(qiáng)弱基本一致,但由于它一般具有很小的比表面積(約5—20m2/g),表觀堿性較小,其較強(qiáng)的堿性往往在其煅燒產(chǎn)物L(fēng)DO中表現(xiàn)出來(lái)。LDO一般具有較高的比表面積(約200—300m2/g)、三種強(qiáng)度不同的堿中心和不同的酸中心,其結(jié)構(gòu)中間中心充分暴露,使其具有比LDH更強(qiáng)的堿性。6、焙燒復(fù)原法該方法是建立在HTLcs的結(jié)構(gòu)記憶效應(yīng)基礎(chǔ)上的一種制備方法。
4.熱穩(wěn)定性。HTLcs經(jīng)焙燒所得的復(fù)合金屬氧化物仍是一類重要的催化劑和載體。以水滑石為例,其熱分解過(guò)程包括脫結(jié)晶水、層板羥基縮水并脫除CO2和新相生成等步驟。在低于220℃時(shí),僅失去結(jié)晶水,而其層狀結(jié)構(gòu)沒(méi)有被破壞;如用LDH通過(guò)離子交換法去除溶液中某些金屬離子的絡(luò)合陰離子,如Ni(CN)42-、CrO42-等。當(dāng)加熱到250~450℃時(shí),層板羥基縮水并脫除CO2;在450—550℃區(qū)間,可形成比較穩(wěn)定的雙金屬氧化物,組成是Mg3A1O4(OH),簡(jiǎn)寫(xiě)為L(zhǎng)DO。LDO在一定的濕度(或水)和CO2 (或碳酸鹽)條件下,可以,恢復(fù)形成LDH,即所謂的“記憶功能”。LDO一般具有較高的比表面積(約200~300m2/g)、三種強(qiáng)度不同的堿性中心和不同的酸性中心,其結(jié)構(gòu)中堿中心充分暴露,使其具有比LDH更強(qiáng)的堿性。當(dāng)加熱溫度超過(guò)600℃時(shí),尖晶石MgAl2O4和MgO形成,金屬氧化物的混合物開(kāi)始燒結(jié),從而使表面積大大降低,孔體積減小,堿性減弱。

水滑石具有獨(dú)特的熱穩(wěn)定特性。在一定溫度下將LDH焙燒一定時(shí)間的樣品(此時(shí)樣品通常是金屬的復(fù)合氧化物L(fēng)DO)加入到含有某種陰離子的液體介質(zhì)中,其結(jié)構(gòu)可以部分恢復(fù)到具有有序?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的LDH。一般而言,焙燒溫度在500℃以內(nèi),結(jié)構(gòu)的恢復(fù)是可能的,以Mg-Al-LDHs為例,溫度在500℃內(nèi)的焙燒產(chǎn)物接觸到水以后其結(jié)構(gòu)可以部分恢復(fù)到具有有序?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的LDHs;當(dāng)焙燒溫度在600℃以上時(shí)生成具有尖晶石結(jié)構(gòu)的焙燒產(chǎn)物,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)無(wú)法恢復(fù)。3結(jié)論1)納米鎂鋁水滑石單獨(dú)使用對(duì)UPVC的熱穩(wěn)定作用較差,但是和硬脂酸鈣、硬脂酸鋅復(fù)合具有協(xié)同作用,可以起到良好的熱穩(wěn)定作用。
8、N2保護(hù)合成法
在合成時(shí)向反應(yīng)體系中不斷通入N2。用N2保護(hù)通常是出于以下兩方面得考慮:一是為了避免合成中一些易被氧化的物質(zhì)被空氣中的氧氣氧化;二是在制備非碳酸根型水滑石時(shí)防止空氣中的CO2的干擾。此種方法適用于較精細(xì)的合成。

8、N2保護(hù)合成法
在合成時(shí)向反應(yīng)體系中不斷通入N2。用N2保護(hù)通常是出于以下兩方面得考慮:一是為了避免合成中一些易被氧化的物質(zhì)被空氣中的氧氣氧化;二是在制備非碳酸根型水滑石時(shí)防止空氣中的CO2的干擾。此種方法適用于較精細(xì)的合成。
離子交換和吸附方面的應(yīng)用
LDHs可以作為陰離子交換劑使用。LDHs的陰離子交換能力與其層間的陰離子種類有關(guān),陰離子交換能力順序是CO32- > SO42->HPO42- > F -> Cl->B(OH)4 ->NO3- 。高價(jià)陰離子易于交換進(jìn)入LDH層間,低價(jià)陰離子易于被交換出來(lái)。LDHs由于具有較大的內(nèi)表面積,容易接受客體分子,可被用來(lái)作為吸附劑。我重復(fù)了這個(gè)操作,攪拌混合溶液(水熱之前)感覺(jué)是膠體一樣,不怎么會(huì)沉下去,難道水滑石在水中分散性不錯(cuò)么。
目前,在印染、造紙、電鍍和核廢水處理等方面已有使用LDH、LDO作為離子交換劑或吸附劑的研究報(bào)道。如用LDH 通過(guò)離子交換法去除溶液中某些金屬離子的絡(luò)合陰離子,如Ni(CN)42- 、CrO42- 等;用Li和Al與直鏈酸構(gòu)成的LDH可以作為疏水性化合物的吸附劑;利用LDH的選擇性以及異構(gòu)體不同的插入能力來(lái)分離異構(gòu)體;同樣由圖4知,隨著硬脂酸鈣含量的增加,靜態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間顯示急劇增加,然后迅速下降,在大約0.1份時(shí),熱穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng),初步判斷硬脂酸鈣含量在0.1份時(shí),穩(wěn)定性好。LDH 、LDO作為一種具有很大潛力的酚類吸附劑,可以從廢水中吸附(TCP)、(TNP)等。LDHs的離子交換性能與陰離子交換樹(shù)脂相似,但其離子交換容量相對(duì)較大(如水滑石,3.33meq/g)、耐高溫(300℃)、耐輻射、不老化、密度大體積小,上述特點(diǎn)尤其適合于核動(dòng)力裝置上性廢水的處理。
如在核廢水中性I-離子的處理可以用LDH。LDO對(duì)于金屬離子具有較強(qiáng)的吸附能力。如核廢水中的Co2 離子,可以使用LDO 處理,它不僅吸附Co陽(yáng)離子還同時(shí)吸附溶液中的陰離子,如SO42- 等,它可以在較高的溫度下(500℃)進(jìn)行,與離子交換樹(shù)脂相比具有的優(yōu)勢(shì)。結(jié)構(gòu)特征/水滑石編輯LDHs是由帶正電荷的主體層板和層間陰離子通過(guò)非共價(jià)鍵的相互作用組裝而成化合物,它的結(jié)構(gòu)類似于水鎂石Mg(OH)2,由MgO6八面體共用棱形成單元層。
