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      水滑石

專業(yè)生產(chǎn)水滑石

【新華網(wǎng)】華東理工攻克濃鹽水綜合利用難題助力海水淡化工程建設(shè)

新華網(wǎng)上海１２月１４日電（記者

吳振東）日前，國家科技支撐計(jì)劃“大中型海水淡化產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用——每天五萬噸水電聯(lián)產(chǎn)與熱膜耦合研發(fā)及示范”課題在北京正式啟動(dòng)。1969年Allmann等人通過測定LDH單晶結(jié)構(gòu)，首ci確認(rèn)了LDH的層狀結(jié)構(gòu)。記者從課題組獲悉，此項(xiàng)目由首鋼集團(tuán)和華東理工大學(xué)等單位共同承擔(dān)，完成之后將為京津百萬噸級淡水供應(yīng)提供工程保證，華東理工大學(xué)國家鹽湖資源綜合利用工程技術(shù)研究中心（以下簡稱“鹽湖中心”）在其中負(fù)責(zé)海水淡化濃鹽水綜合利用技術(shù)研究等工作。

淡水資源貧乏，已成為我國經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的重大瓶頸，發(fā)展海水淡化是解決水資源危機(jī)的戰(zhàn)略途徑。《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》已將“海水淡化”和“海水化學(xué)資源利用”同時(shí)列入水和礦產(chǎn)資源重點(diǎn)領(lǐng)域的優(yōu)先主題。

“隨著海水淡化產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，濃鹽水綜合利用成為亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)。（3）發(fā)展Ti-Nb-O，Si/C復(fù)合物、稀土改性電極材料等具有良好發(fā)展前景又能結(jié)合本地特色資源的先進(jìn)材料。但因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的局限，海水淡化過程中產(chǎn)生的大量濃鹽水無法得到有效利用，不僅浪費(fèi)了海洋資源，也可能引起新的環(huán)境污染，特別是對環(huán)渤海半封閉海域生態(tài)環(huán)境影響尤為突出。”華東理工大學(xué)鹽湖中心于建國說。

于建國介紹，針對上述問題，華理鹽湖中心在前期研究中攻克了濃鹽水硬度元素分離及資源化等關(guān)鍵技術(shù)與裝備難題。塑料助劑的產(chǎn)業(yè)也正向規(guī)?；?、集約化方向調(diào)整，這在增塑劑、熱穩(wěn)定劑、沖擊改性劑和加工助劑方面特別明顯。該中心采用化學(xué)法和膜法綜合工藝，對濃海水中鈣、鎂等關(guān)鍵硬度元素進(jìn)行分離，制備高附加值無機(jī)功能材料；經(jīng)過海水二次淡化大幅提升淡水回收率，制備液體鹽原料，供給純堿工業(yè)；通過中試研究和技術(shù)集成，形成了淡水、液體鹽及碳酸鎂、水滑石等鎂基系列產(chǎn)品。

據(jù)了解，近年來，華理鹽湖中心在無機(jī)礦產(chǎn)資源綜合利用領(lǐng)域?qū)嵤﹪鴥?nèi)外大型工程化項(xiàng)目近１０項(xiàng)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益，先后獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)２項(xiàng)、上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)２項(xiàng)。）上，并被選為當(dāng)期“熱點(diǎn)（hotpaper）”向讀者重點(diǎn)推薦。鹽湖中心基于多年鹽湖鹵水開發(fā)的工程經(jīng)驗(yàn)，研發(fā)的海水淡化濃鹽水綜合利用技術(shù)，展示了非常良好的應(yīng)用前景。  

中科院理化所高xiao可見光合成氨研究取得進(jìn)展

氨是重要的無機(jī)化工產(chǎn)品之一，合成氨工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。沉淀法：把沉淀劑加人到鹽溶液中反應(yīng)后，將沉淀熱處理得到納米材料。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。 鑒于化石燃料短缺和全球氣候變化，通過減少能源需求過程的固氮是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性和長期性的目標(biāo)。利用太陽能光催化技術(shù)將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，已被認(rèn)為是解決未來可再生能源的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，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，在催化方面展現(xiàn)了可調(diào)控性。中國科學(xué)yuan理化技術(shù)研究所研究員張鐵銳團(tuán)隊(duì)通過簡單的共沉淀方法，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，在常溫常壓和可見光或直接太陽輻射下，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家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃、國家自然科學(xué)基jin委優(yōu)xiu青年科學(xué)基jin項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基jin委青年基jin項(xiàng)目、國家萬人計(jì)劃-青年拔尖人才支持計(jì)劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）的支持。（來源：中科院理化技術(shù)研究所）

.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)金屬陽離子，M3 為三價(jià)金屬陽離子。An-為堿性溶液中可穩(wěn)定存在的無機(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。主持各級各類課題9項(xiàng),申請國際專利6項(xiàng),撰寫英文專著章節(jié)2個(gè)。