水滑石概述
水滑石生产配方与工艺

水滑石生产配方与工艺
水滑石(Hydrotalcite)是一种常见的层状化合物,其生产配方和工艺如下:
配方:
1.原料:选用硫酸镁、硫酸铝(硝酸铝)、碳酸钠、片碱等几种主原料。
2.金属盐溶液:可用的金属盐溶液包括硝酸盐、硫酸盐、氯化物和碳酸盐等。
3.碱:常用的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾和氨水等。
工艺:
1.在50℃-60℃温度下,将可溶性金属盐溶液与碱溶液混合,发生共沉淀反应生成沉淀。
2.通过晶化使含有沉淀物的溶液成晶,经过洗涤、抽滤、干燥、研磨等步骤,得到水滑石产品。
3.在生产过程中,为了纯化产品,可能需要进行高温高压处理,例如在120℃下保持24小时。
4.压滤和洗涤步骤可以进一步去除杂质,提高产品的纯度。
5.后续的改性处理通常使用硅烷进行,以提高产品的性能。
6.最后,进行包装得到最终产品。
水滑石的生产配方和工艺可以根据实际需求进行调整,例如通过改变金属盐溶液的种类和浓度,或者调整晶化过程中的温度和时间等参数,可以得到不同性能和形貌的水滑石产品。
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。
水滑石生长条件

水滑石生长条件水滑石是一种自然界中常见的矿物,具有类似膨润土的属性。
在矿物学中,水滑石属于硅酸盐矿物,化学式为Mg3Si4O10(OH)2。
在自然条件下,水滑石的生长主要受到以下几个要素的制约:温度、pH值、离子浓度、溶液成分和生长时间等。
温度是水滑石生长的重要因素之一,因为水滑石的晶体结构是由层状的硅氧簇和镁离子层交替排列形成的。
温度的变化会直接影响水滑石结晶中的离子运动速率,从而影响水滑石结晶的速度和质量。
通常情况下,水温较低,水滑石的生长速度较慢,而温度升高则会加速水滑石生长的速度。
pH值也是影响水滑石生长的重要因素之一。
水滑石在中性到碱性条件下稳定,但在酸性条件下易被溶解,因此pH值的变化直接影响水滑石的形成和生长。
适宜的pH值范围为7.5~10.5,此时水滑石的生长速度较快,晶体形状和质量也较好。
离子浓度也是影响水滑石生长的关键因素之一。
水滑石的结晶主要是靠镁、硅和氢氧根等离子体在水溶液中的互相作用形成的。
当溶液中的离子浓度过高或过低时,会影响到晶体的正常形成和生长。
因此,对于水滑石生长的离子浓度需要控制在适当的范围内才能促进水滑石的生长。
溶液成分也是影响水滑石生长的因素之一。
溶液成分包括水质、溶液中所含的离子物种、有机物质等。
不同的组合、浓度和温度会对水滑石结晶的形成和生长产生不同的影响。
普遍认为,水质干净、溶液中无杂质的情况下,水滑石的结晶和生长更容易进行。
生长时间也是影响水滑石生长的重要因素之一。
时间的长短会直接影响到水滑石晶体的大小和形状。
而且当溶液在生长一段时间之后,对水滑石结晶的影响也会逐渐增大,从而影响到晶体的形状和质量。
综上所述,水滑石的生长受到诸多因素的影响,其中温度、pH值、离子浓度、溶液成分和生长时间等是影响水滑石结晶的关键因素。
若想促进水滑石晶体的生长,需要在这些要素的基础上进行控制和调整,从而得到理想的晶体形态和品质。
水滑石的合成 改性及其在功能复合材料中的应用

水滑石在功能复合材料中的应用
水滑石在功能复合材料中具有广泛的应用,如催化剂载体、电极材料、药物载 体和环保材料等。作为催化剂载体,水滑石可以提供高效的催化性能和良好的 热稳定性;作为电极材料,水滑石具有较高的电化学活性和良好的化学稳定性; 作为药物载体,水滑石能够实现药物的定向输送和可控释放;作为环保材料, 水滑石可用于重金属离子的吸附和回收。
在功能复合材料的制备过程中,需要综合考虑水滑石与基体材料的相容性、复 合材料的结构与性能以及应用环境等因素。通常采用溶胶-凝胶法、共沉淀法、 热压法等工艺来制备水滑石基功能复合材料。
溶胶-凝胶法可以实现水滑石在基体材料中的均匀分散,但由于制备过程中需 要高温烧结,因此可能影响水滑石的晶体结构和化学性质。共沉淀法可以有效 地控制水滑石的晶体结构和形貌,但其制备过程中可能引入杂质,影响复合材 料的性能。热压法可以制备具有优良结构性能的复合材料,但需要严格控制热 压条件和烧结温度,以避免水滑石晶体的分解和性能的损失。
结论
本次演示对水滑石的合成、改性及其在功能复合材料中的应用进行了详细探讨。 水滑石作为一种具有重要应用前景的功能材料,其合成方法、改性技术和在功 能复合材料中的应用领域均具有重要研究价值。
目前,对于水滑石的合成与改性已经取得了一定的研究成果,但在实际应用中 仍存在一定的挑战。例如,合成过程中金属离子配比的优化、合成条件的控制 以及改性方法的筛选等方面仍需进一步研究和改进。此外,水滑石在功能复合 材料中的应用也需要结合具体应用场景进行优化设计和制备,以更好地发挥其 独特性能和拓展其应用范围。
参考内容二
一、引言
镁铝型水滑石是一种重要的层状材料,因其具有优良的物理化学性能,如高稳 定性、高催化活性、高离子交换能力等,而被广泛应用于催化剂、离子交换剂、 药物载体等领域。水热合成法是一种在高温高压条件下,通过控制反应条件, 制备具有特定结构和性能的材料的方法。本次演示将探讨镁铝型水滑石的水热 合成方法及其应用。
水滑石——精选推荐

水滑石的制备及应用研究摘要:水滑石及类水滑石化合物具有特殊的层状结构及物理化学性质,具有孔径可调变的择形吸附的催化性能,在吸附、催化领域中占有重要位置。
综述了水滑石的结构、合成方法和应用。
自然界存在的水滑石是镁、铝的羟基碳酸化物,后来人们合成了各种类型的类水滑石化合物(hydrotalcite-like compounds,简称HTLcs),是水滑石中的Mg2+,Al3+,被其他同价离子同晶取代后的化合物,它在结构上与水滑石相同。
由于HTLcs具有离子交换性,又具有孔径可调变的择形吸附的催化性能,近年来越来越受人们重视。
近年来,对于层状双金属氢氧化物(Layerdouble hydroxides简称LDHs)的研究已成为材料科学领域的热点,水滑石及类水滑石化合物因具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。
1 结构水滑石分子组成是Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O,它是一种阴离子型层状化合物。
水滑石中的Mg2+、A13+被M2+、M3+同晶取代得到结构相似的一类化合物,称为类水滑石,分子通式:M2+1-XM3+X(OH)2(An-)X/n·yH2O,其中M2+=Mg2+、Ni2+、Co2+、Zn2+、Cu2+等;M3+=Al3+、Cr3+、Fe3+、Sc3+等;An-为在碱性溶液中可稳定存在的阴离子,如:C032—、NO3—、Cl—、OH—、S042—等;x=0.2~0.33,y=0~6。
不同的M2+和M3+,不同的填隙阴离子A—,便可形成不同的类水滑石。
其结构非常类似于水镁石Mg(OH)2,由MgO6八面体共用棱形成单元层,位于层上Mg2+、Al3+、OH—层带有正电荷。
层间有的Mg2+可在一定范围内被A13+同晶取代,使交换的阴离子CO32-与层板上的正电荷平衡,使得这一结构呈电中性。
此外,在氢氧化物层中同时存在着一些水分子,这些水分子可以在不破坏层状结构的条件下去除。
水滑石研究报告

水滑石研究报告
水滑石,又叫作镁硅酸盐,是一种常见的矿物,其化学式为Mg3Si4O10(OH)2。
因其在水中形成黏滑的质感,故取名水滑石。
水滑石是一种重要的产业矿物,在建筑、塑料、橡胶、油漆、纸浆、陶瓷、医药等领域具有广泛的应用。
一般来说,水滑石有两种不同的晶体结构:一种是层状结构,另一种是串联结构。
层状水滑石呈片状或薄片状,可以剥离成薄膜或纤维;串联水滑石则具有纤维状或柱状的形状。
水滑石的物理性质包括硬度为1.5到2.5,密度为2.2到2.7 g/cm3,断口呈片状或贝壳状,大多数水滑石呈珠状、块状或粉状。
金属离子与氢离子在水滑石中交替排列,形成状如螺旋的层状结构。
水滑石有普通水滑石和高岭土水滑石之分,具有不同的化学成分和物理特性。
水滑石的制备方法有多种,主要分为矿山法和化学法两种。
矿山法为人工开采水滑石矿石,分选后提纯,可获得不同粒度的水滑石颗粒;化学法则常常利用高岭土原料,通过高温处理、酸碱处理等方法来制得水滑石颗粒。
从应用的角度看,水滑石存在多种用途。
在建筑领域,水滑石可用于生产涂料、硅藻泥等墙面装饰材料;在制造领域,水滑石可用于生产塑料、橡胶、纸浆等材料;在医药领域,水滑石则可用于制备药品的包衣、辅料等。
总之,水滑石是一种具有重要应用价值的矿物,与人们的日常生活密切相关。
未来,随着科技的发展和工业的进步,水滑石的应用领域也将不断扩大和深化。
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是一种属于滑石矿物的石墨石种,化学组成为Mg3Si4O10(OH)2、它的晶体结构是层状的,由SiO4四面体和Mg(OH)2八面体构成,这种层状结构使得水滑石具有一系列独特的性质和应用。
首先,水滑石具有良好的热稳定性。
由于水滑石的结构中含有水分子,它在加热时会释放出结晶水,而不会发生分解或融化。
这使得水滑石成为一种优秀的耐高温材料,在高温条件下仍能保持其结构稳定性。
其次,水滑石具有优异的吸附能力。
由于其层状结构中存在着缺陷和空隙,水滑石能够吸附和储存各种气体、液体和离子,并能在一定条件下通过恒温加热或脱水再生。
这使得水滑石在环境保护、储能和催化等方面具有广泛的应用前景。
水滑石还具有良好的阻隔性能。
由于其层状结构中的缺陷和微孔,水滑石能有效地阻隔气体、水分和有机物的渗透。
因此,水滑石常被用于制备封闭性能优异的材料,如隔热材料、防水材料和防腐蚀材料。
此外,水滑石还具有一定的垂直导热性能。
由于水滑石是一种层状结构材料,其内部存在着垂直于层状结构的导热路径,使得其在一定程度上具有导热的能力。
这使得水滑石可以被用作导热界面材料,如导热膏、导热绝缘材料等。
在市场应用方面,水滑石具有广泛的用途。
首先,水滑石常被用于制备陶瓷材料。
由于其独特的层状结构和热稳定性,水滑石能够作为一种优质陶瓷材料基体,在陶瓷制品中起到增强、填充和改善结构的作用。
其次,水滑石被广泛应用于纸浆、陶瓷和油墨等行业。
由于其优秀的吸附能力和阻隔性能,水滑石能够作为一种填料和增白剂添加到纸浆和油墨中,以提高其质量和性能。
另外,水滑石还被用作环境治理和污水处理的材料。
由于其吸附能力和垂直导热性能,水滑石可以用于处理废水和污水中的重金属离子和有机物,以达到净化水质和回收资源的目的。
此外,水滑石还有医药和健康保健等领域的应用。
由于其层状结构和亲水性,水滑石能够作为一种药物载体和保健品添加剂,用于制备缓释药物和功能性食品。
水滑石吸附原理

水滑石吸附原理引言水滑石是一种具有很强吸附能力的矿物质,广泛应用于各个领域,如环境保护、化工工业等。
本文将详细探讨水滑石的吸附原理以及其在环境污染治理中的应用。
水滑石的基本特性•水滑石是一种层状结构的矿物质,化学式为Mg3Si4O10(OH)2。
•它的结构由层状的硅酸盐和氢氧化镁纳米片层组成。
•水滑石具有大比表面积和孔隙度,提供了很大的吸附表面和储存空间。
水滑石的吸附机理水滑石的吸附机理主要包括物理吸附和化学吸附两种机制。
物理吸附•水滑石的层状结构使其具有很大的比表面积,吸附分子可以通过范德华力在其表面上发生物理吸附。
•范德华力是由于吸附分子与水滑石表面附近电子分布的相互作用而引起的,不涉及共价键形成。
•物理吸附通常发生在低温和常温下,吸附分子相对容易释放。
化学吸附•水滑石表面的羟基和金属离子与吸附分子之间可以发生化学作用,形成化学键。
•化学吸附通常发生在高温和强化学反应条件下。
•化学吸附能够使吸附分子与水滑石表面形成更加牢固的连接,因此在吸附过程中较难释放。
水滑石在环境污染治理中的应用水滑石由于其优异的吸附性能,在环境污染治理中得到了广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:水处理•水滑石可以有效地吸附水中的重金属离子,如铅、镉、汞等。
这些重金属离子是水中常见的污染物之一,严重威胁人体健康。
•水滑石通过吸附重金属离子将其从水中去除,从而净化水质,保护人民的饮水安全。
废气处理•水滑石可以用于吸附废气中的有机化合物和污染物,如挥发性有机物、氨气等。
•废气经过水滑石吸附后,可以明显降低有害气体的浓度,达到净化废气的目的。
土壤修复•水滑石可以吸附土壤中的有机污染物和重金属离子,如石油烃、苯系物、铅、镉等。
•将水滑石添加到受污染的土壤中,可以有效地吸附和去除污染物,修复受污染的土壤。
水滑石的优缺点与发展前景优点•水滑石具有很强的吸附能力和较大的比表面积,可以高效地吸附污染物。
•它是一种天然资源,无毒、无害,不会对环境造成二次污染。
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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。
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。
2 基本结构典型的水滑石类化合物是水滑石,其分子式为Mg6A12(OH)16CO3·4H2O,其主体层板结构非常类似于水镁石Mg(OH)2,结构中心为 Mg2+,六个顶点为 OH-,由相邻的MgO6八面体共用棱形成单元层(层板厚度约0。
47nm),层与层间对顶地叠在一起,层间通过氢键缔合.位于层上的 Mg2+可在一定范围内被半径相似的Al3+同晶取代,使得主体层板带永久正电荷;中层间具有可交换的阴离子CO32-,它所带的负电荷与层上正电荷平衡,使得这一结构呈电中性。
此外在层间其余空间,存在一些结晶水,这些水分子可以在不破坏层状结构的条件下去除。
LDHs中的Mg2+、A13+被其它M2+、M3+同晶取代得到结构相似的水滑石类化合物,它具有以下化学组成通式:[M2+1—x M3+x(OH)2]z+[A n—]z/n·mH2O,结构与水滑石的结构相同,只是阴离子及阳离子种类数量不同。
LDHs的结构如图 1-1 所示。
图 1-1 水滑石类化合物结构图水滑石类化合物分子式反映了其层状结构中所含元素的种类,表明合成各种各样化学计量不同的化合物是可能的.(1)一般而言,可容许进入LDHs层板中的M2+和M3+离子要与Mg2+离子具有相近的离子半径。
组成LDHs 常见的二价金属离子有Mg2+、Zn2+、Ni2+、Co2+、Cu2+、Ca2+、Mn2+等;三价金属离子有A13+、Cr3+、Co3+、Fe3+、Sc3+、V3+等。
由这些M2+和M3+离子组合,可形成二元、三元甚至四元的LDHs。
M2+与M3+的半径愈接近愈容易形成稳定的层板。
(2) A n—为进入层间的阴离子,包括无机阴离子,如CO32-、NO3-、F-、Cl—、Br—、I—、CrO42-、H2PO4-、PO43-、SO42—、SO32-等;有机阴离子,如对苯二甲酸根、己二酸根等;配合物阴离子,如Fe ( CN )63-、Fe ( CN )64-、Zn ( BPS )34-、Ru ( BPS )33-等;同多和杂多阴离子,如Mo7O246—、V10O286—、PW11CuO396—、W9V3O407-等。
通常,阴离子的数目、体积、价态及阴离子与层板羟基的键合强度决定了阴离子层状化合物的层间距大小和层间空间.(3) x为LDHs的结构参数,x= M3+/[M2++ M3+]。
因此x值的大小直接影响产物组成,一般要合成纯净的LDHs必须满足0。
17≤x≤0。
34,x值的变化可能导致不同结构化合物的生成。
(4) m为结晶水的数目。
随着比值x的增长,结晶水的数目m逐渐减少。
其值可由下列各式得到:(ⅰ) m=1—Nx/n,其中N为阴离子占据的位置数目,n为阴离子电荷数;(ⅱ) m=(1-3x)/(2+d),这里d=0.125;(ⅲ)对MgAl—LDH,m=0.8-x.(5) n为层间阴离子电荷。
n值应满足1/n≤A n—/M3+≤1。
1。
3 基本性能1。
3。
1 碱性LDHs 最基本的性质是碱性,水滑石类层状化合物的层板上含有碱性位OH-,此碱性位可与其它化合物反应接枝,改变其化学或物理性质,赋予水滑石以新的性能。
不同 LDHs 的碱性强弱与组成中二价金属氢氧化物的碱性强弱基本一致,但由于它一般具有很小的比表面积(约5~20m2/g),表观碱性较小,其焙烧产物CLDH 表现出较强的碱性。
总体来讲,LDHs为弱碱性化合物,在碱性环境下比酸性环境下稳定。
1。
3.2 酸性LDHs的酸性与层板上金属离子的酸性和层间阴离子有关。
不同LDHs的酸性强弱与三价金属氢氧化物的酸性强弱和二价金属氢氧化物的碱性强弱有关。
层间阴离子电荷分布影响层板酸碱性的变化。
1.3。
3 层间阴离子的可交换性LDHs的层间具有可交换的阴离子,其阴离子交换容量可达2000~5000mmo1/kg.一方面可将其用作阴离子交换材料,一般,阴离子在水滑石层间的离子交换能力顺序为CO32—〉SO42—>HPO42—〉F-〉CI—〉Br—>NO3—>I-,高价阴离子易于进入LDHs层间,低价阴离子易于被交换出来。
另一方面,通过对层间阴离子的种类和数量进行设计和组装,可以将各种阴离子如无机、有机、同多、杂多阴离子或配合物阴离子引入水滑石层间,从而调变了层间距,同时使柱撑LDHs的择形催化性能更加显著,也可以用体积较大的阴离子取代体积较小的阴离子,以期得到更多的活性中心,得到具有不同功能的新材料。
除了层间阴离子,层状材料的结晶度和层间电荷大小也是影响水滑石类材料离子交换性能的因素。
1.3.4 记忆效应在一定温度下将LDHs焙烧一定时间的样品(此时样品的状态通常是LDHs中金属离子的复合氧化物)加入到含有某种阴离子的溶液介质中,其结构可以部分恢复到具有有序层状结构的LDHs。
如果将 LDHs 的焙烧产物在适当的溶液中处理,插入不同种类的阴离子,则形成不同插层结构的LDHs,达到不同的研究目的。
一般而言,焙烧温度在600℃以内,结构的恢复是可能的,以MgAl-LDH为例,温度在500℃内的焙烧产物接触到水以后其结构可以部分恢复到具有有序层状结构的LDHs;当焙烧温度在600℃以上时生成具有尖晶石结构的焙烧产物,则导致结构无法恢复.1.3.5 粒径的可调控性LDHs的粒子大小及粒径分布可以通过改变合成方法及条件而得以控制,从而扩大其应用范围。
因为LDHs 的层板厚度为纳米级,所以还可采用适宜的复合技术,使其以层板尺寸分散于有机体中,形成纳米复合材料,将无机物的刚性、尺寸稳定性与聚合物的可加工性和其它性能结合在一起,大幅度改善聚合物的物理化学性质。
1。
3.6 热稳定性LDHs由于具有层状结构,层内存在强烈的共价键作用,层间存在静电引力,以及层板与层间阴离子间存在静电吸引、氢键等非共价键弱相互作用,因此具有一定的热稳定性,其热稳定性基本相近,根据组成不同略有差异.以水滑石为例,其热分解过程包括脱结晶水、层板羟基缩水并脱除CO2和新相生成等步骤。
具体如下:(1)焙烧温度低于200℃时,仅失去结晶水,其层状结构没有被破坏;(2) 加热到250~450℃时,层板羟基缩水并脱除CO2;(3)在450~550℃区间,可形成比较稳定的双金属氧化物,简写为LDO,例如镁铝水滑石在此温度范围内的焙烧产物是Mg3A1O4(OH).LDO仍可作为一类重要的催化剂和载体,它具有比其前驱体更大的比表面积(约200~300m2/g ),其结构中碱性中心充分暴露,因此具有比LDHs更强的碱性。
CLDH在一定条件下能够重新吸收水和CO32-等阴离子而部分恢复到原来的LDHs结构这即是所谓的“记忆效应”,反应方程式如下:Mg1—x A1x(OH)2(CO3)x/2·yH2O→Mg1-x A1x O1+x/2+(x/2)CO2+(l+y)H2OMg1—x Al x O1+x/2+(x/n)A n—+(1+(x/2)+y)H2O→Mg1-x Al x(OH)2A n-x/n·yH2O+xOH-(4) 当加热温度超过600℃时,形成尖晶石相产物,例如镁铝水滑石开始形成尖晶石MgAl2O4和MgO,金属氧化物的混合物开始烧结,使表面积大大降低,孔体积减小,碱性减弱。
1。
3.7 阻燃性能LDHs在受热时,其结构水和层板羟基及层间阴离子以水和CO2的形式脱出,起到降低燃烧气体浓度、阻隔O2气的阻燃作用;并且LDHs的结构水、层板羟基及层间阴离子在不同温度范围内脱离层板,从而可在较大范围内(200~800℃)释放阻燃物种;在阻燃过程中,吸热量大,有利于降低燃烧时产生的高温。
1。
3。
8 红外吸收性能LDHs在1370cm-1附近出现层间CO32-的强特征吸收峰,在1000~400cm-1范围有层板上M—O键及层间阴离子的特征吸收峰,并且其红外吸收范围可以通过调变组成加以改变。
1。
3。
9 紫外阻隔性能在LDHs层间插入有机紫外吸收剂基团,可选择性提高LDH的紫外吸收性能,提高对光的稳定性。
1.3。
10 杀菌防霉性能LDO是LDHs的焙烧产物,其二价金属离子中为锌离子的LDO具有良好的杀菌防霉性能,且其杀菌防霉性能可随材料的组成、结构不同而改变。
1.4 水滑石类材料的合成研究进展水滑石层柱状结构既具有层板上阳离子的同晶取代性,又具有层间阴离子的可交换性。
到目前为止,水滑石类阴离子粘土的合成主要有两大研究方向:其一是利用八面体层板上阳离子的同晶取代性,进行水滑石类化合物的合成;其二是利用层间阴离子的可交换性,进行柱撑水滑石的合成.目前合成出的水滑石类化合物中,含Al3+的数量较多,其中包括锌铝、铜铝、钴铝等二元水滑石,铜钴铝、铜镁铝等三元水滑石以及钴镍镁铝、铜镍镁铝等四元水滑石,含Fe3+、Cr3+的水滑石数量相对较少,主要有镁铁、锌铬、钴铬等二元类水滑石。