泰安燊豪化工有限公司

      水滑石

專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)水滑石

中科院理化所高xiao可見(jiàn)光合成氨研究取得進(jìn)展

氨是重要的無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品之一，合成氨工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。液氨可直接用作化肥，農(nóng)業(yè)上使用的氮肥如尿素、xiao酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復(fù)合肥，都以氨為原料。合成氨是大宗化工產(chǎn)品之一，世界每年合成氨產(chǎn)量已達(dá)1億噸以上，其中約80%用于化學(xué)肥料，20%用作其它化工產(chǎn)品的原料。同時(shí)，所有生物體都需要氮元素來(lái)建立蛋白質(zhì)、核酸和許多其他生物分子。 氮?dú)饧s占地球氣體的78％，但不能被大多數(shù)生物直接吸收，因?yàn)镹-N共價(jià)三鍵高的電離能導(dǎo)致其十分穩(wěn)定。通過(guò)經(jīng)典的Haber-Bosch工藝將N2固定在NH3上必須在鐵基催化劑存在的條件下，在苛刻的反應(yīng)條件下進(jìn)行（15-25 MPa，300-550℃）。提供反應(yīng)條件需消耗世界能源供應(yīng)的1-2％，每年約產(chǎn)生2.3噸二氧化碳。目前，用于NH3合成的原料氫氣主要來(lái)自的重整，每年約消耗世界產(chǎn)量的3-5％，并釋放出大量的氧化碳。具有可調(diào)變的組成及獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能，在離子交換、吸附分離、催化、yi藥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用〔1～4〕。 鑒于化石燃料短缺和全球氣候變化，通過(guò)減少能源需求過(guò)程的固氮是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性和長(zhǎng)期性的目標(biāo)。利用太陽(yáng)能光催化技術(shù)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，已被認(rèn)為是解決未來(lái)可再生能源的jia途徑之一。 二維納米材料因其獨(dú)特的層板結(jié)構(gòu)，大比例暴露活性位等優(yōu)勢(shì)，在光電催化方面展現(xiàn)了優(yōu)越性能，引起科研人員廣泛關(guān)注。層狀雙氫氧化物（水滑石，LDH）因其層板由多種組分構(gòu)成、層板厚度可調(diào)等優(yōu)勢(shì)，在催化方面展現(xiàn)了可調(diào)控性。中國(guó)科學(xué)yuan理化技術(shù)研究所研究員張鐵銳團(tuán)隊(duì)通過(guò)簡(jiǎn)單的共沉淀方法，制備了一系列MIIMIII-LDH（MII=Mg，Zn，Ni，Cu；MIII=Al，Cr）納米片光催化劑。X射線(xiàn)吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)，低溫電子順磁共振和正電子湮滅壽命測(cè)量表明，超薄LDH納米片由于富氧缺陷，結(jié)構(gòu)形變和壓縮應(yīng)變，增強(qiáng)了對(duì)N2分子的吸附和光生電子從LDH光催化劑轉(zhuǎn)移到N2，從而促進(jìn)了NH3的有效合成（特別是CuCr-LDH納米片，其在500nm處量子產(chǎn)率仍能達(dá)到?0.10％）。研究工作顯示，在常溫常壓和可見(jiàn)光或直接太陽(yáng)輻射下，基于LDH將N2還原成NH3是極有潛力和希望的新途徑。 研究結(jié)果發(fā)表在《先進(jìn)材料》上，相關(guān)研究工作得到了科技部國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基jin委優(yōu)xiu青年科學(xué)基jin項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基jin委青年基jin項(xiàng)目、國(guó)家萬(wàn)人計(jì)劃-青年拔尖人才支持計(jì)劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（B類(lèi)）的支持。（來(lái)源：中科院理化技術(shù)研究所）

尿素法制被鎂鋁碳酸根水滑石晶華過(guò)程需要攪拌嗎

尿素法制被鎂鋁碳酸根水滑石晶華過(guò)程不需要攪拌。

層狀雙金屬氫氧化物（Layered Double Hydroxide,LDH）是水滑石（Hydrotalcite,HT）和類(lèi)水滑石化合物（Hydrotalcite-Like Compounds,HTLCs）的統(tǒng)稱(chēng)，由這些化合物插層組裝的一系列超分子材料稱(chēng)為水滑石類(lèi)插層材料（LDHs）。1842年Hochstetter首先從瑞典的片巖礦層中發(fā)現(xiàn)了天然水滑石礦；歐美發(fā)達(dá)國(guó)家近年來(lái)PVC低發(fā)泡材料發(fā)展也很快，微發(fā)泡技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外塑料方面重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域。二十世紀(jì)初人們由于發(fā)現(xiàn)了LDH對(duì)氫加成反應(yīng)具有催化作用而開(kāi)始對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究；1969年Allmann等人通過(guò)測(cè)定LDH單晶結(jié)構(gòu)，首ci確認(rèn)了LDH的層狀結(jié)構(gòu)；二十世紀(jì)九十年代以后，隨著現(xiàn)代分析技術(shù)和測(cè)試手段的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)LDHs結(jié)構(gòu)和性能的研究不斷深化。

尿素分解—均勻共沉淀法

該法利用尿素在低溫下呈中性，可與金屬離子形成均一溶液，而溶液溫度超過(guò)90 °C時(shí)尿素分解使溶液pH值均勻逐步地升高這一特點(diǎn)，用尿素代替混合堿溶液，該罰的優(yōu)點(diǎn)是溶液內(nèi)部的pH值始終是一致的，因而可以合成出高結(jié)晶度的Mg-Al、Zn-Al、Ni-Al類(lèi)水滑石，而難以合成Co-Al、Mn-Al、Co-Cr類(lèi)水滑石。3以上數(shù)據(jù)顯示，加入水滑石的鈣鋅能極長(zhǎng)的延長(zhǎng)剛果紅時(shí)間，由于水滑石的表面羥基能吸收PVC熱分解釋放出的HCl氣體，起一個(gè)酸吸收劑的作用。另一方面以尿素為沉淀劑，反應(yīng)過(guò)程中在層間形成NH2COO-插層，經(jīng)水熱處理即轉(zhuǎn)化為CO32-，而溶液內(nèi)形成的[Ni(NH3)6]2 水熱條件下則釋放出NH3，所以尿素可以取代強(qiáng)堿混合液來(lái)制備碳酸型水滑石并且可以制備得到結(jié)晶較好、粒徑均勻的水滑石樣品。

穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定劑的發(fā)展

全球性的環(huán)境保護(hù)要求日益嚴(yán)格,人類(lèi)對(duì)賴(lài)以生存的環(huán)境凈化要求日益強(qiáng)烈,限制重金屬熱穩(wěn)定劑使用的法規(guī)壓力日益加劇,使得熱穩(wěn)定劑的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)向無(wú)du、高xiao、多功能化方向發(fā)展的步伐加快。無(wú)錫、低鉛、低塵化以及替代鉛鹽已成為全世界熱穩(wěn)定劑品種開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。作為穩(wěn)定劑的全新化學(xué)物質(zhì)推出相對(duì)較少,而復(fù)合穩(wěn)定劑鋪天蓋地。此種由氨綸纖維PU材料與層狀納米材料復(fù)合成的納米氨綸纖維，能充分發(fā)揮納米材料的小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)。

各類(lèi)穩(wěn)定劑的發(fā)展呈現(xiàn)如下趨勢(shì)。

(1)鉛鹽無(wú)塵是基本的要求,低鉛是環(huán)境所迫。鑒于鉛鹽在管材、絕緣材料方面的表現(xiàn),無(wú)鉛化在世界范圍內(nèi)進(jìn)程緩慢,鉛鹽真正退出歷史舞臺(tái)需要新的性能價(jià)格比優(yōu)良的無(wú)鉛產(chǎn)品出現(xiàn),需要環(huán)保法規(guī)的強(qiáng)化,也需要時(shí)間。

(2)有機(jī)錫性能優(yōu)良的甲ji錫產(chǎn)品得到了很大發(fā)展,尤其是在中國(guó)。我國(guó)已擁有多項(xiàng)甲ji錫方面的專(zhuān)利,近年來(lái)深圳泛勝、湖北南星在甲ji錫的生產(chǎn)、推廣方面都做了卓有成效的努力。泛勝公司從原料錫出發(fā),采用自己的專(zhuān)利技術(shù),掌握了年產(chǎn)6000t甲ji錫生產(chǎn)技術(shù)關(guān)鍵,并開(kāi)發(fā)出新的逆酷型有機(jī)錫化合物,標(biāo)志著我國(guó)有機(jī)錫的生產(chǎn)已達(dá)到較高的水平。目前,大力發(fā)展我國(guó)的有機(jī)錫穩(wěn)定劑,使熱穩(wěn)定劑結(jié)構(gòu)更趨合理,已無(wú)技術(shù)方面的障礙,而需要的是政策和法規(guī)的引導(dǎo)。水滑石結(jié)構(gòu)及作用機(jī)理:水滑石是一種具有層狀結(jié)構(gòu)的化合物（圖1為鎂鋁水滑石層狀結(jié)構(gòu)圖），水滑石的通式可表示為［M2 1-XM3 X(OH)2］X ［An-X/n?mH2O］X-其中M2 為二價(jià)金屬陽(yáng)離子，M3 為三價(jià)金屬陽(yáng)離子。

(3)金屬皂無(wú)du類(lèi)鈣/鋅穩(wěn)定劑具有極廣闊的發(fā)展空間,國(guó)外已在大管徑管材、絕緣領(lǐng)域使用鈣/鋅穩(wěn)定劑。但國(guó)內(nèi)對(duì)復(fù)合金屬皂開(kāi)發(fā)不夠重視,的輔助穩(wěn)定劑品種缺乏,與國(guó)外相比,反差較大。復(fù)合金屬皂的開(kāi)發(fā)依賴(lài)于的輔助穩(wěn)定劑。

(4)稀土穩(wěn)定劑是屬于中國(guó)特色的熱穩(wěn)定劑,發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。目前國(guó)內(nèi)已有10余個(gè)廠家和科研單位涉及稀土穩(wěn)定劑開(kāi)發(fā),包頭等地廠家抓住我國(guó)對(duì)西部實(shí)施大開(kāi)發(fā)的機(jī)遇,計(jì)劃建設(shè)大規(guī)模的稀土穩(wěn)定劑基地。但是,目前推出的稀土穩(wěn)定劑大多是稀土與鉛鹽的復(fù)合物,僅能作為低鉛化的一種過(guò)渡產(chǎn)品。稀土穩(wěn)定劑的廣泛使用還需要較好解決其潤(rùn)滑性和加工性不足的問(wèn)題。An-為堿性溶液中可穩(wěn)定存在的無(wú)機(jī)和有機(jī)陰離子，不同的M2 和M3 ，不同的層間陰離子An—便可形成不同的水滑石。

(5)純有機(jī)化合物純有機(jī)穩(wěn)定劑作為金屬穩(wěn)定劑的替代物受到重視。Ciba精化、Morton等公司相繼推出了以胺基嚓吮二酮為代表的純有機(jī)化合物品種,同金屬穩(wěn)定劑相比,純有機(jī)產(chǎn)品屬于環(huán)境友好產(chǎn)品,有望在取代有毒重金屬穩(wěn)定劑方面發(fā)揮巨大的作用。

(6)其它產(chǎn)品近年作為熱穩(wěn)定劑使用的新的化合物包括水滑石系列、高lu酸鹽等。汽巴嘉基公司將高lu酸及其鹽與環(huán)氧化合物、抗yang劑并用于PVC中,獲得了的抗熱及抗色變性能;日本共同藥品推出的水滑石系列是鎂/鋁復(fù)合物,與脂肪酸鋅并用于PVC,可防止配合料著色;德國(guó)南方化學(xué)公司建成了年產(chǎn)5000t水滑石的生產(chǎn)裝置,并擁有專(zhuān)利技術(shù)。作為一種對(duì)環(huán)境完全無(wú)害的添加劑,水滑石有著廣闊的應(yīng)用前景。﹨蛭石﹨蛭石是一種在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的非金屬礦，其結(jié)構(gòu)中含有可膨脹的層間域，具有良好的陽(yáng)離子交換性、膨脹性、吸附性，己成為制備輕質(zhì)建材、催化劑、載體、納米復(fù)合材料、環(huán)境保護(hù)材料等材料的重要原料。

線(xiàn)纜阻燃材料和阻燃技術(shù)的發(fā)展

在線(xiàn)纜生產(chǎn)中大量使用著聚乙烯(PE)，其種類(lèi)較多，有低密度聚乙烯(LDPE)、線(xiàn)性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯鋅、Mg(OH)：等)的年平均用量增長(zhǎng)率將超過(guò)6%。

　　近來(lái)，新開(kāi)發(fā)了利用納米材料對(duì)聚合物進(jìn)行抑煙，通過(guò)納米微粒巨大的比表面和宏觀量子隧道效應(yīng)來(lái)吸附，達(dá)到消煙目的。以聚烯烴(如EVA、PE、PP)為基體聚合物，采用納米水滑石(層柱狀雙羥基納米復(fù)合金屬氧化物，LDHs)和納米Mg(OH)，為阻燃劑(其粒徑≤0.1 p.m)作為抑煙劑，按電纜護(hù)套料的常規(guī)生產(chǎn)方法可制得抑煙型無(wú)鹵阻燃電纜護(hù)套專(zhuān)用料。在2008年北京奧運(yùn)場(chǎng)館等建設(shè)中，PVC低發(fā)泡產(chǎn)品是重點(diǎn)推廣采用的新型裝飾材料之一。

　　有實(shí)驗(yàn)證明，LDHs對(duì)PVC的阻燃抑煙效果也十分顯著，可使PVC燃燒時(shí)的煙密度大幅度降低，其添加量?jī)H為5%，則PVC的抑煙效率可達(dá)50%左右。