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1、水滑石及其类水滑石材料的合成本文由showskill贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第31卷第2期2003年4月苏化工 江Vol.31No.2 JiangsuChemicalIndustry Apr.2003科技进展水滑石及类水滑石材料的合成及应用新进展韩小伟,王 ①英(南京大学化学化工学院,江苏南京210093)摘要:水滑石及类水滑石材料具有很好的热稳定性和较大的比表面积,可以作为催化剂或催化剂载体。介绍了水滑石及类水滑石材料的合成方法以及作为催化剂、添加剂、吸附
2、剂在有机合成反应、石油化学、塑料工业、水处理等方面的应用。关键词:水滑石;催化剂;载体中图分类号:TQ324.8 文献标识码:A 文章编号:1002-1116(2003)02-0026-06物,类似水镁石结构。一般认为煅烧HT的第一)阶段(低于200℃先失去水滑石层间的水,此时仍)保持层状结构;第二阶段(250～450℃层板上的2OH脱水,CO3分解放出CO2;在450～550℃之间,脱羟完全,并最终生成Mg-Al-O混合氧化物(Layerdoubleoxide简称LDO),此时具有最大的比表面和孔体积;当分解温度不超过550℃,混合金属时氧化物在一定的湿度(或水)和CO2(或碳酸盐)
3、条件“记忆”功能。LDO具有较好的热稳定性,可以用作催化剂或催化剂载体。水滑石类化合物可以作为治疗胃溃疡的抗酸剂,它还可以用作吸附剂、阴离子交换剂、阻燃剂等。本文主要介绍不同类型水滑石的合成及应用。近年来,对于层状双金属氢氧化物(Layerdou2blehydroxides简称LDHs)的研究已成为材料科学领域的热点,水滑石(Hydrotalcite简称HT)及类水滑石化合物(Hydrotalcite-likecompound简称HT)因具Lcs有特殊的层状结构及物理化学性质,在吸附、催化领域中占有重要位置,对它研究也越来越多。水滑石及类水滑石化合物是层状双金属氢氧化[1]1 水滑石的合成
4、1.1 沉淀法水滑石最常用的合成方法是共沉淀法。在一定)温度(一般60～70℃和pH值(微碱性)下,用相应的可溶性金属盐的水溶液来合成,其中镁盐和铝盐可以采用硝酸盐、硫酸盐、氯化物等。碱可以采用氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等,碳酸盐可以采用碳酸钠、碳酸钾等,也可以采用尿素代替碱和碳酸盐。如合成Mg-Al,n(Mg)Πn(Al)为5～15,水滑石用硝酸镁和硫酸铝的水溶液混合,温度控制在60～70℃,同时加入KΠ2CO3(用来调节溶液pH值在8.5～OHK物[2]9.5),所得沉淀过滤,用热水洗去吸附的钾盐,在80下,可以恢复形成层状双金属氢氧化物,即所谓的①收稿日期:2002-10-21基金项目
5、:教育部留学回国人员基金资助项目(NO98-679)作者简介:韩小伟(1980-),女,南京大学化学化工学院化学系2001级硕士研究生,专业方向物理化学;王英(1959-),女,副教授,硕士生导师,1998年毕业于日本Ehime大学工学部,工学博士,从事催化及无机新材料、环境保护等研究,在国内外发表论文40余篇,专利6项,电话:025-3595848。℃烘干,即制得不同原子比的水滑石样品,把它们在空气中400～700℃(升温速率为100～500℃h)焙Π;制备含Mg2+烧2～18h,可得高比表面的Mg-Al-O混合氧化、Al3+以外阳离子的水滑石,可以[3]用相应的置换离子的盐溶液共沉淀得
6、到。水滑石的层板上含有较强的碱性位,层间阴离子可与各种阴离子进行交换,从而调变层间距。夹层中含有不同阴离子的水滑石也可以用共沉淀法合第31卷第2期 韩小伟等:水滑石及类水滑石材料的合成及应用新进展27成,只要合成时加入的带有相应阴离子的盐与层间阴离子进行离子交换即可制得。如制备HT(NO3),只需Al(NO3)3?2O和MgO的水溶液混合,放入聚9H丙烯瓶中,密封后在363K下烘6d,过滤,洗涤,烘干,即可得样品[4]1.3 磁性水滑石的合成磁性基质的出现产生了以磁力为推动力的化学反应体系磁性分离技术。这一技术具有快速、、高效对反应体系影响小等优点,至今已广泛
7、应用于医药、环保、食品及分析领域。磁性基质与目标组分选择性结合可极大的提高目标组分在磁场中受到的力,该材料的磁性由导入的磁性基质的含量决定,并以[9]此实现与其他组分的分离。已有研究将磁性基质与镁铝水滑石进行组装:先将硫酸亚铁和硫酸铁溶液以1∶混合,pH值为10～11,温度在60℃2左右搅拌,陈化,过滤,洗涤至没有硫酸根,即得磁化基质,然后将它在二次蒸馏水中剧烈搅拌,加入硝酸镁、硝酸铝水溶液,共沉淀合成出磁性纳米镁铝水滑
