水滑水滑石的组成及结构特征石

合集下载

水滑石的结构和性质以及市场应用介绍讲解学习

水滑石的结构和性质以及市场应用介绍讲解学习

水滑石的结构和性质以及市场应用介绍讲解学习水滑石是一种常见的高岭土矿物,化学组成为Mg3Si4O10(OH)2、它具有层状结构,由正四面体的硅氧化物和八面体的镁氧化物构成,中间以氢氧化物桥联。

水滑石是一种软质矿石,硬度为1-2,颜色多为白色、灰色或淡黄色。

水滑石具有一系列独特的性质和特点。

首先,水滑石具有良好的吸附性能,对有机物和金属离子有很强的吸附能力。

这使得它在环境污染治理和废水处理中得到广泛应用。

其次,水滑石是一种低温矿物,可以在500℃以下稳定存在,这使得它成为一种理想的阻燃剂。

此外,水滑石具有较高的吸湿性和保水性能,可用于调节湿度和保湿。

此外,水滑石还具有一定的防辐射能力,通过吸收和缓冲射线来保护人体免受辐射伤害。

水滑石在各个领域都有广泛的应用。

首先,在建筑材料方面,水滑石可用作填充剂、增稠剂和涂料成分,可以提高材料的强度、稳定性和耐候性。

其次,在环境治理方面,水滑石可以用于废水处理、气体吸附和重金属离子吸附等方面。

它可以有效去除废水中的有机物和重金属,净化水质。

此外,水滑石还可用于混凝土和陶瓷的增强剂、绝缘材料、填充剂和防火材料等领域。

在食品工业中,水滑石被广泛用作食品添加剂,用于增稠、稳定和吸湿等功能。

此外,水滑石还可以用于制备催化剂、润滑剂、陶瓷材料和橡胶填充剂等。

除了以上应用外,水滑石还可以用于医疗健康领域。

由于其良好的吸湿性和保湿性能,水滑石可以制成膏体、软膏和药膏等形式,用于外科手术、创伤护理和皮肤护理等。

此外,水滑石还可以用于制备无菌敷料和药物缓释体,可以提高治疗效果和患者的舒适度。

总之,水滑石是一种常见的矿物,具有良好的吸附性能、阻燃性能和保湿性能等特点。

它在环境治理、建筑、食品工业和医疗健康等领域具有广泛的应用前景。

随着对环境保护和健康生活要求的提高,水滑石的市场前景将更加广阔。

水滑石概述——精选推荐

水滑石概述——精选推荐

⽔滑⽯概述1.1 ⽔滑⽯概述⽔滑⽯类层状化合物是⼀类近年来发展迅速的阴离⼦型粘⼟,⾃然界含量很少,是⼀类由带正电荷的⽔镁⽯层结构和层间填充带负电荷的阴离⼦所构成的层柱状化合物,具有⼴阔应⽤范围。

它具有与蒙脱⼟类阳离⼦粘⼟类似的层状结构,不同的是⾻架为阳离⼦,层间为阴离⼦,显碱性,层间距可通过填充离⼦半径不同的阴离⼦来调变。

由于它们的主体成分⼀般是由两种⾦属的氢氧化物构成,因此⼜称其为层状双⾦属氢氧化物(Layered Double Hydroxides,简称LDHs)。

⽐较常见的Mg/Al 组分的LDHs,称为⽔滑⽯(Hydrotalcite,简称HT);其它组分的LDHs 也可称为类⽔滑⽯(Hydrotalcite like compound,简称HTlc);它们的层插化学产物称为柱撑⽔滑⽯(Pillared Hydrotalcite)。

⽔滑⽯、类⽔滑⽯和柱撑⽔滑⽯统称为⽔滑⽯类材料。

可以通过调变⾦属离⼦和阴离⼦种类、⼤⼩等,改变⽔滑⽯类层状化合物的化学和物理性质,从⽽制得不同性能的材料。

⽔滑⽯于1842年在瑞典⾸次被发现,它是⼀种碳酸型镁铝双氢氧化物,在⾃然状态下以叶状和旋转板状或纤维团状形式存在。

在发现⽔滑⽯的同时,另⼀种由镁铁组成的碳酸型双氢氧化物也被发现,这种物质和其它含有不同物质组成的矿物质⼀样与⽔滑⽯具有基本相同的结构和相似的特征。

佛罗伦萨⼤学的矿物学教授E.Manasse⾸先提出⽔滑⽯及其它同类型矿物质的化学式,他提出⽔滑⽯的精确简式Mg6A12(OH)16CO3·4H2O,并且认为碳酸根离⼦是必不可少的。

这种观点在那时⽐较流⾏,并且持续了很多年。

直到1941年,弗罗德的⼀篇题为“Constitution and polymorphism of the Pyroarite and Sj ogrenite Groups”的发表,这些矿物质的组成及它们之间的关系才真正被认清。

水滑石的特性、应用及表征

水滑石的特性、应用及表征

3 水 滑 石 用 途
3 1 催 化剂 .
L H 和 L O独 特 的结 构 特 性 , 作 为 碱 性 催 D s D 可 化剂、 氧化 还原催 化 剂 以及 催 化剂 载体 , 用 于醇 醛 应
缩合、 腈类水解 、 环氧化物的开环反应 、 芳烃类 化合
物 的氧 化 、 醇类 氧化 、 硝基 化合 物 的还 原等 许 多重 要 的有机 反应 。L H 和 L O催 化剂 易 于从 反 应 体 系 D s D 中分离 , 可在 温和 的条 件下 进行 催化 反 应 , 且 与强 碱
LH D s的一 个 重 要 性 质 是 层 间 阴 离 子 可 交 换 性 。各 类 阴离 子如 有 机 和 无 机 阴离 子 、 同多 和 杂 多 阴离 子 以及 金 属配合 物 阴离 子通 过离子 交换 引入 到 层 间 , 到 相应 的插 层 结 构 L Hs1 , 而使 L H 得 D 【]从 1 D s

1 ・ O
河南化 工 H N N C E C LI D S R E A H MIA U T Y N
2 1 年 3月 01
第2 8卷
第 3期 ( ) 下
时间 、 度 、 浓 温度 , 可控制 L H 晶体 的生长速 率。 D s 因此 L H 的晶粒尺寸及其分布可在一定范 围内有 Ds 效调控 。根据 晶体学理论 , 出新 的 L H 合成方 提 Ds 法, 控制 L H 的合成条件 , Ds 可在一定范围内精准调
L H 的层板由 M Ds O 八面体组成 , 故具有 一定
的碱 性 8。L H i ] D s的 碱 性 与 层 板 上 阳 离 子 M 和
M一 0键 的性 质 有 关 。一 般 具 有 较 小 的 比表 面 积 ,

水滑石特征峰

水滑石特征峰

水滑石特征峰全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:水滑石,又称滑石,属于硅酸盐矿物,具有独特的特征峰,是一种常见的造岩矿物。

在地质学和矿物学领域中,水滑石的特征峰具有重要意义,可以帮助研究人员对岩石的成因、结构和变质历史等方面进行深入的研究。

本文将重点介绍水滑石的特征峰及其意义。

水滑石是一种六方晶系的矿物,化学式为Mg3(Si2O5)(OH)4,硬度为1-1.5,密度为2.8-2.9g/cm3。

水滑石的颜色多为白色、灰色或淡绿色,有时也呈淡红色。

水滑石主要由氧化镁和二氧化硅组成,具有较高的岩石稳定性和耐热性。

在自然界中,水滑石广泛存在于变质岩和沉积岩中,也可形成矿脉状、岩石状或羽毛状状等不同形态。

水滑石的特征峰是其在红外光谱中所表现出的特征吸收峰,可以帮助矿物学家和地质学家对水滑石进行鉴定和分析。

通过红外光谱技术,可以准确的测定水滑石中化学键的种类和能量,从而推断其结构和成分。

水滑石的红外光谱特征主要包括Si-O基本伸缩振动、Mg-O 基本伸缩振动、O-H基本伸缩振动等峰。

这些特征峰的位置、强度和形状可以反映水滑石的晶体结构和化学成分,是研究水滑石的重要依据。

水滑石的特征峰对其鉴定和研究具有重要意义。

通过测定水滑石的特征峰,可以准确的确定其结构类型和成分组成,进一步推断其成因和变质历史。

水滑石特征峰的位置和形状与不同岩石中的水滑石相比较,可以帮助研究人员进行岩石分类和地质调查,揭示地质构造演化和环境变化的历史。

水滑石的特征峰还可以用于研究离子的分布和扩散等化学过程,为地球化学和矿物物理学等领域的研究提供重要依据。

在实际的地质勘探和矿产资源开发中,水滑石的特征峰也具有一定的应用价值。

通过对水滑石的特征峰进行分析,可以帮助勘探人员找到含水滑石的矿床,并推断其矿石质量和产出潜力。

水滑石的特征峰还可以用于岩石工程领域的矿石鉴定和矿石质量评价,为岩石采矿和利用提供科学依据。

第二篇示例:水滑石,又称龙须石,是一种特殊的岩石,具有独特的物理和化学特征。

水滑石——精选推荐

水滑石——精选推荐

水滑石天然的水滑石[Mg6Al2(OH)16CO34H2O]在俄罗斯的乌拉尔和挪威的Snarum有少量的沉积。

1966年,日本协和化学工业株式会社在世界上首次成功地合成了水滑石。

第一个发现了水滑石作为抗酸剂在医药工业中的用途。

因具有特殊的层状结构及物理化学性质,在吸附、石化塑料稳定剂、催化领域中占有重要位置,使该种产品在世界各地销售。

我们海都化工独家代理日本DHT-4A合成的水滑石化合物。

水滑石的性能:(1)DHT-4A是一种合成的水滑石化合物,近来被进一步应用在塑料加工领域中,如聚烯烃生产的一种稳定剂(卤素净化剂)。

水滑石是无毒的热稳定材料。

还可以作为聚氯乙烯(PVC)高效、无毒、价廉的热稳定剂。

它可以有效地吸收PVC在加工和使用过程中分解产生的HCl,提高PVC的加工条件和热稳定性。

可与有机锡或铅锌共同作为热稳定剂,或与其他助剂共同使用,进一步提高PVC 的热稳定性。

DHT-4A本身无毒,可大范围代替铅盐和其他金属类稳定剂,且可用于食品包装PVC中。

(2)铝镁水滑石是高效、无毒、低烟、高性价比的优良的环保型阻燃剂。

水滑石兼有氢氧化镁和氢氧化铝类似的结构和组成,受热分解时释放出大量的水和二氧化碳,并吸收大量的热,能降低燃烧体系的温度;分解释放出的水蒸汽和二氧化碳气体能稀释和阻隔可燃性气体;热分解生成的镁铝氧化物与高分子材料燃烧时形成的炭化物,在材料表面形成保护膜,从而阻隔了氧的进一步侵入,也起阻燃效果。

水滑石粒子分解后的固体产物具有很大的比表面积及很强的碱性,能及时吸收材料热分解时释放的酸性气体和烟雾并转变成相应的化合物,从而起到抑烟和消烟的作用。

因此水滑石是很有希望的对环境友好的消烟型无毒无卤阻燃剂新品种。

其阻燃性能明显优于氢氧化铝和氢氧化镁,而且兼具两者的优点。

(3)水滑石与其它制剂混用,除了可改善高分子材料的耐热性外,还可以改善它们的其它性能。

如机械强度、抗老化温度、制品表面亮度、绝缘性能、抗静电性能、抗紫外线性能等。

水滑石结构性能及制备方法研究报告综述

水滑石结构性能及制备方法研究报告综述

水滑石构造性能与制备方法研究综述摘要:水滑石化合物(LDH)是一类阴离子层状化合物,具有碱性和酸性特征、层间阴离子的可交换性、微孔构造和记忆效应。

本文简单介绍了LDH材料的构造、性能及主要的制备方法,并比拟了各种制备方法的优缺点,同时基于水滑石以上的特征对水滑石作为多功能材料的制备进展简单的阐述。

关键词:层状双金属氢氧化物;水滑石;硅烷改性;制备方法一.前言:水滑石类化合物包括水滑石(Hydrotalcite,HT)和类水滑石(Hydrotalcite一LikePounds,HTLcs),其主体一般由两种金属的氢氧化物构成,又称为层状双金属氧化物(LayeredDoubleHydroxide,LDH)。

水滑石的插层化合物称为插层水滑石。

水滑石、类水滑石和插层水滑石统称为水滑石类插层材料(LDHs)[1]。

由于水滑石自身的特点赋予了其潜在的应用性能,激发了大量的科研工作者研究兴趣,主要涉及水滑石构造特征的探知,不同类型水滑石的制备、水滑石的不同制备方法及水滑石的改性等。

由于有关水滑石的构造、性能、制备方法等没有较统一的研究与分析,不利与有关水滑石的更深层次的研究,同时也降低了科研效率。

基于有关水滑石研究的这些缺陷,本文对水滑石的构造特征、制备方法、性能探测等方面进展了较为深刻的介绍及比照分析,为科研工作者研究有关水滑石材料的构造、性能、特别是作为催化材料大X围的应用研究提供了理论根底指导的便利。

二.水滑石晶体构造特征LDHs是由层间阴离子及带正电荷层板堆积而成的化合物。

LDHs的化学组成可以理想的表示为:[M2+1-x M3+x(OH)2]x+(A n+)x/n·mH2O],其中M2+和M3+分别为位于主体层板上的二价和三价金属阳离子,如Mg2+、Ni2+、Zn2+、Mn 2+、Cu 2+、Co2+、Pd 2+、Fe 2+等二价阳离子和A13+、Cr 3+、Co3+、Fe3+等三价阳离子均可以形成LDHs;A n+为层间阴离子,可以包括无机阴离子、有机阴离子、配合物阴离子和杂多阴离子;x为M3+/(M2++M3+)的摩尔比值,大约是1/5-1/3;mH2O为层间水分子的个数[2,3]。

水滑石的结构和性质以及市场应用介绍

水滑石的结构和性质以及市场应用介绍

水滑石的结构和性质以及市场应用介绍水滑石(Mg3Si4O10(OH)2·2H2O),又称滑石或白云石,是一种属于层状硅酸盐矿物的石英族矿物。

它的结构由硅酸盐层和水合镁离子层组成,属于层状硅酸盐矿物中的水滑石组。

水滑石的晶体结构以六面体层间的硅酸盐结构为基础,镁离子和水分子填充在层之间。

每个镁离子都被六个氧离子包围,并与三个OH基团形成氢键。

这些层之间的相互作用由范德华力提供,因此水滑石具有很好的层状结构性。

它是一种常见的层状矿物,在地壳中广泛存在。

水滑石的物理性质包括外观呈蓝白色,颗粒细小,呈柔软、光泽和蜡状,硬度为1.5-2,比较脆弱。

它的比重约为2.3-2.4 g/cm3、水滑石的质地柔软,可以轻松地划分成薄片,这使得它在一些特定的应用中十分有用。

水滑石的矿石资源非常丰富,被广泛应用于各个领域。

以下是水滑石的一些市场应用:1.建筑和装饰材料:水滑石被广泛用作建筑和装饰材料,例如建筑地板、瓷砖、大理石柱、壁纸等。

它的光泽和柔软质感使得它在室内装饰中具有很高的价值。

2.塑料行业:水滑石在塑料行业中被用作增塑剂和填料。

它可以改善塑料的强度、韧性和耐磨性。

此外,水滑石还可以改善塑料的电绝缘性能,使其具有更好的绝缘性能。

3.橡胶行业:水滑石在橡胶行业中被用作填料和增塑剂。

它可以提高橡胶的加工性能和物理性能,增强橡胶制品的强度和耐磨性。

4.涂料和油漆行业:水滑石在涂料和油漆行业中被用作填料。

它可以提高涂料的流动性和耐久性,使涂料具有更好的平滑性和覆盖性。

5.制陶业:水滑石被广泛用于制陶业中,尤其是在制造陶瓷、瓷器和陶瓷制品时。

它可以改善陶瓷的成型性和烧结性,使得陶瓷制品更加坚固和耐磨。

6.化妆品和药品行业:水滑石在化妆品和药品行业中被用作填料。

它可以增加化妆品和药品的粘稠度和稳定性,提高其质地和触感。

总结起来,水滑石是一种在建筑、塑料、橡胶、涂料、制陶、化妆品和药品等领域中有广泛应用的重要材料。

水滑石概述

水滑石概述

1.1 水滑石概述水滑石类层状化合物是一类近年来发展迅速的阴离子型粘土,自然界含量很少,是一类由带正电荷的水镁石层结构和层间填充带负电荷的阴离子所构成的层柱状化合物,具有广阔应用范围。

它具有与蒙脱土类阳离子粘土类似的层状结构,不同的是骨架为阳离子,层间为阴离子,显碱性,层间距可通过填充离子半径不同的阴离子来调变。

由于它们的主体成分一般是由两种金属的氢氧化物构成,因此又称其为层状双金属氢氧化物(Layered Double Hydroxides,简称LDHs)。

比较常见的Mg/Al 组分的LDHs,称为水滑石(Hydrotalcite,简称HT);其它组分的LDHs 也可称为类水滑石(Hydrotalcite like compound,简称HTlc);它们的层插化学产物称为柱撑水滑石(Pillared Hydrotalcite)。

水滑石、类水滑石和柱撑水滑石统称为水滑石类材料。

可以通过调变金属离子和阴离子种类、大小等,改变水滑石类层状化合物的化学和物理性质,从而制得不同性能的材料。

水滑石于1842年在瑞典首次被发现,它是一种碳酸型镁铝双氢氧化物,在自然状态下以叶状和旋转板状或纤维团状形式存在。

在发现水滑石的同时,另一种由镁铁组成的碳酸型双氢氧化物也被发现,这种物质和其它含有不同物质组成的矿物质一样与水滑石具有基本相同的结构和相似的特征。

佛罗伦萨大学的矿物学教授E.Manasse首先提出水滑石及其它同类型矿物质的化学式,他提出水滑石的精确简式Mg6A12(OH)16CO3·4H2O,并且认为碳酸根离子是必不可少的。

这种观点在那时比较流行,并且持续了很多年。

直到1941年,弗罗德的一篇题为“Constitution and polymorphism of the Pyroarite and Sjogrenite Groups”的发表,这些矿物质的组成及它们之间的关系才真正被认清。

1970年,当第一个关于水滑石类化合物作为加氢催化剂的最佳引体的专利产生时,人们开始兴起对水滑石类化合物的研究。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

水滑石的组成及结构特征
水滑石类阴离子黏土是一种重要的层柱状新型无机材料, 主要包括水滑石( Hydrotalcite, 简称HT) 及类水滑石( Hydrotalcite- like compounds,简称HTlc) 。

由于独特的结构特性、组成及孔结构的可调变性以及优良的催化性能, 使其在催化、工业、医药等方面展示了广阔的应用前景, 已引起广泛关注。

典型的水滑石Mg6Al2( OH) 16CO3·4H2O是一种天然存在的矿物。

水滑石与水镁石(Mg( OH)2,Brucite) 的结构类似, 水镁石由Mg( OH) 2八面体相互共边形成层状化合物, 层与层之间对顶地叠在一起, 层间通过氢键缔合。

当水镁石层状结构中的Mg2+部分被半径相似的阳离子( 如Al3+、Fe3+、Cr3+) 取代时, 会导致层上正电荷的积累, 这些正电荷被位于层间的负离子( 如CO32-) 平衡, 在层间的其余空间, 水以结晶水的形式存在,形成图1所示的层柱状结构。

当Mg2+和Al3+被半径相似的二价或三价阳离子同晶取代, 或CO32-被其他阴离子取代, 即形成所谓HTlc。

类水滑石具有和水滑石相同的结构, 差别在于层上阳离子和层间阴离子的种类和数量, 二者统称为水滑石。

由水滑石的结构可知, HTlc 的主要特征由Brucite层的性质、水及
阴离子的位置和类型以及层的堆积形式决定。

位于层间的水、阴离子可以断旧键而形成新键, 使其在层间自由移动。

水和CO32-中的氧原子尽可能地通过层上OH-靠近或分散于对称轴(相距约0. 5×10- 10m) , 层上羟基与CO32-通过氢键相互联接。

HTlc可用通式[ M( II) 1- x M( III) x ( OH) 2] x+ [A x/ n n-]·mH2O来表示, 其中M2+和M3+分别代表层上二价和三价阳离子, A n-为层间阴离子, x=M3+/ ( M2++M3+) 。

上述组成反映了HTlc结构中所含元素的种类及含量范围, 表明合成各种不同组成的不同化学计量比的化合物的可能性。

M2+和M3+的性质和x、n、m的意义如下:
( 1) 一般而言, 可容许进入水滑石层的M2+和M3+要有与Mg2+相近的离子半径。

常见的二价金属离子有: Mg、Zn、Ni、Cu、Co、Mn、Fe; 三价金属离子有: Al、Fe、Cr。

这些二价和三价离子的有效组合, 可形成二、三元甚至四元的HTlc。

( 2) x 值的大小影响产物的组成和结构。

过高的x 值导致八面体位上Al3+增加而形成Al( OH)3; 同样,低的x 值使Mg( OH) 2析出, 只有在0. 2<x<0. 34的范围内才能合成出纯净的、高结晶度的水滑石。

(3) 可形成HTlc 的层间阴离子种类有: ( a)无机阴离子, 包括F-、Cl-、Br-、I-、ClO-4、NO-3、ClO-3、IO-3、OH-、H2PO-4、CO2-3、SO2-4、S2O2-3、HPO2-4、WO2-4、CrO2-4、PO3-4、Fe ( CN)3-6、Fe ( CN) 3-5、[ SiO( OH) 3] -和[ B3O3( OH) 4] -; ( b)有机阴离子, 如对苯二甲酸根等; ( c) 配合物阴离子, 如Zn( BPS) 4-3 、Ru( BPS) 4-3; ( d)同多或杂多阴离子, 如Mo7O6-24 、V10O6-28 、PW11CuO6-39 、α- Si-WoV3O7-40;
( e)层状化合物, 如[Mg2Al( OH)-、[Mg3(OH)2/ Si8AlO10] -等。

通常, 阴离子的数目、体积、来源及阴离子与Brucite层中羟基键合的强度决定层间距的大小。

( 4) 结晶水的数值m由下列各式得到: m= 1-Nx/ n, 其中N为阴离子占据的位置, n为阴离MgAlOH-HT, m= 0. 8-x。

水滑石类阴离子黏土直接或间接作为复合氧化物催化剂前体, 应用于有机分子反应中具有活性高、选择性好、金属活性组分分散度高、再生重复性好等优点。

水滑石材料作催化剂, 主要用于碱催化、氧化还原催化, 此外, 焙烧的或未焙烧的水滑石类阴离子黏土可作为催化剂载体, 使其担载的催化材料具有更高的催化活性和选择性。

相关文档
最新文档