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發(fā)布時間:2021-07-30 19:16  
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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,是因為水滑石有特殊的結(jié)構(gòu)賦予其許多特性:
1.特殊的層狀結(jié)構(gòu)。嚴(yán)重不對稱的晶體場,陽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。氫氧化鋁的起始分解溫度段較低(約200℃左右),氫氧化鎂的起始分解溫度段較高(約320℃左右)。LDHs的層板由鎂八面體和鋁氧八面體組成。所以,水滑石具有較強的堿性。不同的LDHs的堿性強弱與組成中二價金屬氫氧化物的堿性強弱基本一致,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,其較強的堿性往往在其煅燒產(chǎn)物L(fēng)DO中表現(xiàn)出來。LDO一般具有較高的比表面積(約200—300m2/g)、三種強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更強的堿性。
4.熱穩(wěn)定性。利用該法制備的HTLcs易受干燥條件、焙燒溫度、焙燒時間、pH值等因素影響,尤其焙燒溫度對催化劑堿性和比表面積有較大影響。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,僅失去結(jié)晶水,而其層狀結(jié)構(gòu)沒有被破壞;當(dāng)加熱到250~450℃時,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),簡寫為LDO。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更強的堿性。當(dāng)加熱溫度超過600℃時,尖晶石MgAl2O4和MgO形成,金屬氧化物的混合物開始燒結(jié),從而使表面積大大降低,孔體積減小,堿性減弱。

熱穩(wěn)定性能
LDHs加熱到一定溫度發(fā)生分解,熱分解過程包括脫層間水,脫碳酸根離子,層板羥基脫水等步驟。水滑石還具有良好的隔熱性,促進(jìn)PVC農(nóng)膜對紅外線的吸收,提高家膜的保溫性。在空氣中低于200℃時,僅失去層間水分,對其結(jié)構(gòu)無影響,當(dāng)加熱到250-450℃時,失去更多的水分,同時有CO2生成,加熱到450-500℃時,CO32-消失,完全轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2,生成雙金屬復(fù)合氧化物(LDO)。在加熱過程中,LDHs的有序?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)被破壞,表面積增加,孔容增加。當(dāng)加熱溫度超過600℃時,則分解后形成的金屬氧化物開始燒結(jié),致使表面積降低,孔體積減小,通常形成尖晶石MgAl2O4和MgO。
3、水熱合成法
水熱合成法,是先將SolS和SolB緩慢滴加在一起活著快速混合,然后將得到的漿狀液立即轉(zhuǎn)移至高壓釜中,在一定的溫度下(通常是100 °C)陳化較長時間,后經(jīng)過過濾、洗滌、干燥、研磨得產(chǎn)品。同時如果RHJ含量過高會使PVC料出現(xiàn)不包輥,塑化較慢,甚至不塑化的情況。此法特點是使水滑石的成核和晶化過程隔離開,并通過提高陳化溫度和壓力來促進(jìn)晶化過程。水熱合成法由于反應(yīng)發(fā)生在密閉的系統(tǒng)中,因而沒有其他雜質(zhì)被引入。制備所得納米金屬氧化物具有粉末細(xì)(納米級)、純度高、分散性好、顆粒均勻、晶粒發(fā)育完整、可控等優(yōu)異特性。另外水熱法還能夠避免高溫下反應(yīng)物的揮發(fā)、應(yīng)力誘導(dǎo)缺陷、物相相互反應(yīng)等缺點,更重要的是水熱法通過調(diào)整反應(yīng)條件可控制生成物的形貌、大小、粘度分布等。

3、水熱合成法
水熱合成法,是先將SolS和SolB緩慢滴加在一起活著快速混合,然后將得到的漿狀液立即轉(zhuǎn)移至高壓釜中,在一定的溫度下(通常是100 °C)陳化較長時間,后經(jīng)過過濾、洗滌、干燥、研磨得產(chǎn)品。由于同多和雜多陰離子柱撐水滑石具有獨特的性能,如具有可調(diào)變的孔道結(jié)構(gòu)及較強的擇形催化和酸堿性能而倍受人們的重視。此法特點是使水滑石的成核和晶化過程隔離開,并通過提高陳化溫度和壓力來促進(jìn)晶化過程。水熱合成法由于反應(yīng)發(fā)生在密閉的系統(tǒng)中,因而沒有其他雜質(zhì)被引入。制備所得納米金屬氧化物具有粉末細(xì)(納米級)、純度高、分散性好、顆粒均勻、晶粒發(fā)育完整、可控等優(yōu)異特性。另外水熱法還能夠避免高溫下反應(yīng)物的揮發(fā)、應(yīng)力誘導(dǎo)缺陷、物相相互反應(yīng)等缺點,更重要的是水熱法通過調(diào)整反應(yīng)條件可控制生成物的形貌、大小、粘度分布等。