类水滑石化合物的制备及应用
《稀土类水滑石的制备及其在聚乳酸中阻燃、抑烟的应用研究》范文

《稀土类水滑石的制备及其在聚乳酸中阻燃、抑烟的应用研究》篇一一、引言稀土类水滑石作为一种新型无机阻燃材料,在聚乳酸(PLA)材料中具有广阔的应用前景。
本文旨在研究稀土类水滑石的制备方法,并探讨其在聚乳酸中的阻燃、抑烟效果。
通过对稀土类水滑石的结构和性能进行深入研究,为聚乳酸材料的阻燃、抑烟性能提供理论依据和实验支持。
二、稀土类水滑石的制备1. 材料与设备本实验所需材料包括稀土元素、碱性溶液、镁盐等原料,以及相应的合成设备,如反应釜、离心机等。
2. 制备方法本实验采用共沉淀法合成稀土类水滑石。
首先,将稀土元素与碱性溶液混合,制备出稀土溶液;其次,将镁盐与另一碱性溶液混合,形成镁盐溶液;最后,将两种溶液混合并控制反应条件,使二者共沉淀生成稀土类水滑石。
3. 制备过程中的影响因素制备过程中,需控制反应温度、pH值、反应时间等关键参数,以获得性能优异的稀土类水滑石。
三、稀土类水滑石的结构与性能分析通过XRD、SEM等手段对制得的稀土类水滑石进行结构与性能分析。
结果表明,制得的稀土类水滑石具有较好的结晶度和层状结构,有利于提高其在聚乳酸中的阻燃、抑烟效果。
四、稀土类水滑石在聚乳酸中的阻燃、抑烟应用研究1. 实验方法将制得的稀土类水滑石与聚乳酸进行共混,制备出含稀土类水滑石的聚乳酸复合材料。
通过垂直燃烧试验、极限氧指数测试等方法,评估其在聚乳酸中的阻燃、抑烟效果。
2. 结果与讨论实验结果表明,添加稀土类水滑石的聚乳酸复合材料具有较好的阻燃、抑烟性能。
随着稀土类水滑石含量的增加,聚乳酸的阻燃性能得到显著提高,烟密度也有所降低。
此外,稀土类水滑石的加入对聚乳酸的力学性能影响较小,具有较好的应用前景。
五、结论本研究成功制备了稀土类水滑石,并通过实验证实了其在聚乳酸中具有良好的阻燃、抑烟效果。
这为聚乳酸材料的阻燃、抑烟性能提供了新的研究方向和应用途径。
同时,为推动稀土类水滑石在聚乳酸及其他高分子材料中的应用提供了理论依据和实验支持。
《类水滑石化合物的制备、性能及应用研究》

《类水滑石化合物的制备、性能及应用研究》篇一一、引言类水滑石化合物(简称HSC)是一类具有独特结构和性能的化合物,近年来在材料科学、化学工程和环境保护等领域得到了广泛关注。
HSC具有优异的物理化学性质,如高比表面积、良好的离子交换性能和吸附性能等,使其在催化剂、吸附剂、离子交换剂等方面具有潜在的应用价值。
本文将详细介绍类水滑石化合物的制备方法、性能特点及其应用研究。
二、类水滑石化合物的制备类水滑石化合物的制备主要采用共沉淀法、溶胶-凝胶法和水热法等方法。
其中,水热法因其操作简便、条件温和、产物纯度高等优点而被广泛采用。
水热法制备HSC的过程主要包括原料混合、反应釜装料、加热反应和产物洗涤等步骤。
首先,将原料按一定比例混合,然后装入反应釜中,加入适量的去离子水。
在一定的温度和压力下,进行水热反应。
反应结束后,将产物进行洗涤、干燥和研磨,即可得到类水滑石化合物。
三、类水滑石化合物的性能特点类水滑石化合物具有以下性能特点:1. 结构特点:HSC具有独特的层状结构和较高的比表面积,使其具有良好的离子交换和吸附性能。
2. 离子交换性能:HSC具有优异的离子交换性能,可与溶液中的阳离子进行交换,实现废水中重金属离子的去除和回收。
3. 吸附性能:HSC对有机物、无机物等具有良好的吸附性能,可用于废水处理、空气净化等领域。
4. 稳定性:HSC具有良好的化学稳定性和热稳定性,可在较宽的pH值范围内保持其性能。
四、类水滑石化合物的应用研究类水滑石化合物在催化剂、吸附剂、离子交换剂等领域具有广泛的应用价值。
1. 催化剂:HSC可作为催化剂载体,提高催化剂的活性和选择性,广泛应用于石油化工、精细化工等领域。
2. 吸附剂:HSC对有机物、无机物等具有良好的吸附性能,可用于废水处理、空气净化等领域。
例如,HSC可吸附废水中的重金属离子,降低废水的污染程度。
3. 离子交换剂:HSC具有优异的离子交换性能,可与溶液中的阳离子进行交换,实现废水中重金属离子的去除和回收。
镁铝类水滑石的介绍

类水滑石摘要根据近十几年的文献,对类水滑石的性质,制备及应用进行了综述。
介绍了类水滑石材料的合成方法以及作为催化剂,添加剂,吸附剂在有机合成反应,石油化学,塑料工业,水处理等方面的应用。
目录1类水滑石2性质3制备4应用目录1类水滑石2性质3制备4应用类水滑石类水滑石化合物(Hydrotalcite-like compounds,HTlc)是由带正电荷的金属氢氧化物层和层间电荷平衡阴离子构成的层状双金属氢氧化物。
可用通式表示为 [M2+1-xM3+x(OH)2]x+[An-x/n] ·mH2O,其中M2+ 是二价金属阳离子,可以有Fe2+,Co2+,Cu2+,Zn2+,Mn2+ 等;M3+ 是三价金属阳离子,可以有Fe3+,Cr3+等,由这些二价和三价金属离子的有效组合,可形成二、三元甚至四元的HTlcs。
An- 为层间阴离子,可为无机阴离子如Cl-、CO32-等;也可以是有机阴离子,如对苯二甲酸根以及配合物阴离子如Zn(BPS)34 -等;还可以为同多或杂多阴离子如V10O286 -及层状化合物如[ Mg2Al(OH)] -等。
A是价数为-n的阴离子,X是M3+与{M3++M2+}的摩尔比。
HTlc单元晶层相互平行重叠形成层状结构,层状结构中的每一层的结构和水镁石Mg(OH)2类似(水镁石为正八面体结构,结构中心为Mg2+,六个顶点为OH-,相邻的正八面体通过羟基共用边相互连接形成片层),是由金属(氢)氧八面体靠共用边相互连接而成,但化学组成与水镁石不同,其中部分二价金属离子被三价金属离子代替(称为同晶置换),称为类水镁石层。
类水镁石层相互平行重叠形成HTlc层状结构.层和层之间有孔隙,通常称为通道 (Gallery)。
水镁石层是电中性的,而类水镁石层中由于三价金属离子同晶置换部分二价金属离子而带有剩余正电荷。
这种由晶体结构本身产生的电荷与外界条件(如分散介质的pH,电解质等)无关,所以称为永久电荷。
水滑石类化合物的结构及其制备方法

水滑石类化合物的结构及其制备方法
水滑石类化合物是一种具有层状结构的材料,由于其独特的结构和多种功能,被广泛应用于催化、吸附和分离等领域。
水滑石类化合物的晶体结构一般可以表示为Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O,其中Mg和Al 分别代表镁和铝原子,OH代表氢氧根离子,CO3代表碳酸根离子,
4H2O代表结晶水分子。
水滑石类化合物的制备方法一般有化学共沉淀法、水热法、离子交换法等。
其中,化学共沉淀法是一种较为常用的方法,主要是通过沉淀反应来合成水滑石类化合物。
具体步骤是将所需的金属离子与碳酸根离子混合溶解在水中,加入NH3·H2O或Na2CO3等沉淀剂,搅拌反应一段时间,得到沉淀后进行过滤和洗涤,最后干燥或煅烧得到水滑石类化合物。
水滑石类化合物具有良好的热稳定性、化学稳定性和高的吸附性能,因此在许多领域中有着广泛的应用。
例如在环保领域中,可用于废水处理和吸附有害气体,而在工业催化剂领域中,则可用于制备环保型催化剂和吸附剂。
水滑石的合成及应用研究

水滑石的合成及应用研究水滑石的合成及应用研究(北京化工大学应用化学)前言;介绍了水滑石类化合物的结构和性质,综述了水滑石类化合物的制备方法及其在催化材料、红外吸收材料、萦外阻隔材料、胆燃抑烟材料、热德定剂、生物医药材料、分离与吸附材料等方面的应用研究进展,并指出了当前水滑石类化合物制备与应用研究中存在的问题.关键词;水滑石类化合物层状双金属氢氧化物合成与制备应用Research and Application Progress of Hydrotalcite-like Compounds Abstract; Water talc is a kind of layered double hydroxyl compound metal oxides is the HT and HTLCs Because of its special crystal chemical properties, it has good thermal stability, adsorption and ion exchange sex, widely used in chemical,material, environmental protection and medicine, etc. There is introduces the structure and properties of hyrotalcite-like compounds, then reviews the research and application progress in its preparation and application as catalytic materials, infrared absorption materials, ultraviolet blocking materials, flame retardant and smoke suppressant materials, heat stabilizer, biomedical materials, separation and adsorption materials in recent years. The problems related to the preparation and application of hydrotalcite-like compounds are also discussedKey words : hydrotalcite-like compound, layered double hydroxides, preparation, application水滑石(Layered Double Hydroxides 简称LDHs),其化学组成[M2+1- xM3+x (OH)2]x+(Ax/nn-). mH2O(M2+,M3+分别代表二价和三价金属阳离子,下标x 指金属元素的含量变化,An- 代表阴离子),是一类典型的阴离子层状材料,其主体一般是由两种或两种以上金属的氢氧化物构成类水镁石层,层板内离子间以共价键连接,层间阴离子以弱化学键与层板相连,起着平衡骨架电荷的作用[1]. 水滑石类化合物为阴离子型层状化合物,层间具有可交换的阴离子,主要由水滑石(Hydrotalcite, HT)、类水滑石(Hydrotalcite-like compound, HTLC)和它们的插层化学产物—插层水滑石构成。
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。
水滑石及类水滑石材料的合成及催化应用新进展_杨一青

水滑石是一类具有特殊结构的层状无机材料。
具有独特的结构和性能,在离子交换、吸附分离、催化、医药等领域得到广泛应用。
水滑石类材料主要包括水滑石(Hydrotalcite,简称HT)及水滑石类化合物(Hy-drotalcite-likecompounds,简称HTlc)。
其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[1]。
由于其独特的结构特性、组成及孔结构的可调变性以及优良的催化性能,在吸附、催化领域中占有重要位置,使其在催化、工业、医药等方面具有广阔的应用前景。
1水滑石的组成及结构特征典型的水滑石Mg6Al2(OH)16CO3・4H2O是一种天然存在的矿物。
水滑石与水镁石(Mg(OH)2)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[2],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[3]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平衡,在层间的其余空间,水以结晶水的形式存在。
当Mg2+和Al3+被半径相似的2价或3价阳离子同晶取代,或CO32-被其他阴离子取代,即形成HTlc。
水滑石类化合物是一类层柱状化合物,其理想组成为M(Ⅱ)6M(Ⅲ)2(OH)16CO32-・4H2O,M(Ⅱ)为2价金属阳离子(如Mg2+,Zn2+,Cu2+,Ni2+等),M(Ⅲ)为3价金属阳离子(如Al3+,Fe3+,Cr3+等)。
层间阴离子CO32-可被NO3-和Cl-等简单的无机阴离子取代,也可被体积较大的同多和杂多金属含氧酸盐取代,还可以被不同体积的有机阴离子替代,从而得到另一种水滑石类化合物,称之为柱撑水滑石。
水滑石类化合物的特殊结构使其具有特殊的性能。
(1)层板化学组成的可调控性;(2)层间离子种类及数量的可调控性;(3)晶粒尺寸及其分布的可调控性;(4)低表面能。
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。
类水滑石材料的制备及其光催化还原CO_(2)性能的研究进展

图1LDHs 的典型结构示意图[6]水滑石层板[M 1-x ⅡM Ⅲx (OH )2]x +层间阴离子A n-层间水分子二价及三价金属阳离子层板羟基类水滑石材料的制备及其光催化还原CO 2性能的研究进展刘琪,王文珍,孔婷婷(西安石油大学化学化工学院,陕西西安710065)摘要:光催化CO 2还原反应在解决环境问题和缓解能源危机中具有重要意义,但要实现CO 2的高效和高选择性还原仍是一个巨大的挑战。
催化活性位点的设计对于提高二氧化碳还原活性和选择性非常重要,所以寻找合适的光催化剂是关键问题。
水滑石材料(LDHs)由于独特的层状结构、层板元素具有丰富的可调变性,是一类模型的光催化剂。
本文对类水滑石材料的结构、制备方法及其光催化还原CO 2性能研究进行了综述,并结合自己的研究对未来的发展方向进行了总结。
关键词:类水滑石光催化CO 2制备方法催化剂中图分类号:TB321文献标识码:A文章编号:1004-7050(2022)04-0027-02经济和技术的飞速发展带来了一系列的大气污染问题。
二氧化碳和其他废气的过量排放导致海平面上升、极端天气事件频繁发生、烟雾覆盖和温室效应加剧[1]。
如何有效地控制大气中温室气体CO 2的浓度,已成为目前一个亟待解决的问题。
但二氧化碳不应被视为废物,而应被视为碳的经济原材料。
从这个角度出发,研究人员已经作出了相当大的努力来开发一种双重效益的方法,即收集太阳能,并将二氧化碳转化为高能化学燃料和增值化学品[2]。
尽管进行了大量的研究,但由于二氧化碳的键能和还原产物的多样性,实现高效和高选择性的二氧化碳还原仍然是一个巨大的挑战。
除了控制光收集和电荷转移外,催化剂活性中心的设计对于提高CO 2还原活性和选择性也很重要,因此寻找合适的光催化剂是光催化CO 2还原的一个关键问题[3]。
层状双金属氢氧化物(LDHs )又称水滑石,是一类离子型层状化合物。
LDHs 具有独特的层状结构,富含可调节元素,层状结构,其层和粒径可管理,化学成分组合多种多样,可作为催化反应中的载体和氧化还原催化剂[4]。
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类 水 滑 石 化 合 物 的 制 备 及 应 用
综 述专论
类水 滑 石 化 合 物 的 制 备 及 应 用
杨 小 丽
( 治 医学 院 长
杨 金 香
药学 系; 山西 长 冶 0 6 0 ) 4 0 0
摘要 : 水滑石类化合物是一类具有特殊层状结构的 阴离子粘 土材料 , 具有碱性 、 子交换 性以及“ 离 结构记忆效应 ” 近年来 备受人 ,
保 持 电中性 。 了上述具 有代表性 的水滑石 之外 , 除 类 水滑石 化合 物 ( Tc) 一种具 有 层状微 H Ls 是 观 结 构 和 层 状 双 羟 基 结 构 的 阴 离 子 粘 土 。 人 们 把 自然 界 中 存 在 的 镁 、铝 的 羟 基 碳 酸 化 合 物 称 为 水 滑 石 , 理 想 的 水 滑 石 组 成 为 M l ( H)C , O 。O ・
含 量 的 变 化 。 验 表 明 : 净 相 只存 在 于 0 2 实 纯 . ≤X ≤
有 关类水 滑石 材料 的合成 方法 有很 多报道 , 常 用 的制 备 方 法 主 要 有 四种 : 沉 淀 法 [4 离 子 共 3] -, 交 换 法 ]煅 烧 一再 水 合 法 ( 构 重 建 ) 4 , 热 , 结 [ 1水 7
M M 都 可 以用 此 方 法 制 备 相 应 的 H Ls 、 T c ,并 且
产 物 中 Mz和 M 的 比 例 几 乎 和 初 始 加 入 盐 的 比 + 例 相 同 。③ 通 过 选 择 不 同 种 类 的 盐 可 以得 到 层 间 不 同 阴 离 子 的 H L s [ 1。但 需 要 注 意 的 是 该 方 T c 12 11 -
含 氧 酸 盐 取 代 、 以及 不 同 体 积 的 有 机 阴 离 子 取 代
而 得 到 类 水 滑 石 化 合 物 ,类 水 滑 石 的 化 学 组 成 为
『 -- ( H) ] xn — mH 0, 中 M M 分 别 M1 2Mx O 2A /n xt J - 2 其 ,
代 表 二 价 和 三 价 金 属 阳 离 子 , 下 标 X指 金 属 元 素
有 相 关 的 报 道 l, 这 类 水 滑 石 中 , 居 主层 位 置 在 2 l 占 的是 一 价 和 三 价 金 属 离 子 , i L+占居 了 A O 1f H)八
面 体 的 空 位 。 但 是 L— l 水 滑 石 有 六 边 形 的 对 iA 类
称 结 构 。 类 水 滑 石 化 合 物 是 具 有 特 殊 结 构 的层 状
4 2 。 由于 水 滑 石 中 的 金 属 阳 离 子 M 、 1 被 H( ) A 可 同 价 离 子 同 晶取 代 , 问 的 阴 离 子 C 可 被 一 些 层 O L— l 滑 石 『 i 3 A 23 O ) 】A 一 /n・ , 也 iA 水 L1 + 1/ ( H 2 [ n 1 / 3 mH 01
们 的 J 泛 父 注 : 本 文综 述 了 H I 的制 备 方 法 及 其 在催 化 、 子 交 换 、 附 、 药 以及 功 能材 料 方 面 的应 用 。 ‘ T ̄s 离 吸 医
关键词 : 水滑石 ; 水滑石 ; 类 制备方法 ; 应用
中 图 分 类 号 :Q 2 . T 4 68 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :6 2 8 1( 0 0 0 — 0 7 0 1 7 — 14 2 1 ) 10 0 - 5
合 成 法 … 。
1 1 共 沉 淀 法 .
03, 中 A 一代 表 层 间 可 交 换 的 阴 离 子 l。水 滑 . 其 n l 1
石 具 有 水 镁 石 MgO 型 的 正 八 面 体 结 构 , 以 ( H) 可
看 作 是 水 镁 石 Mg f H) 层 中 的 M 部 分 地 被 M O 取 代 , 成 的 M 7 0 复 合 氢 氧 化 物 八 面 体 , 形 M ( H) 这 些 八 面 体 是 通 过 边 与 边 共 用 O 形 成 层 ,层 与 H 层 间 相 互 叠 加 , 问 以 氢 键 缔 合 形 成 的 , 外 正 八 层 另 面 体 层 与 层 之 问 叠 加 的 部 分 以 斜 六 方 体 和 六 边 形 的 方 式 排 列 。 由于 M 部 分 被 M 取 代 , 致 羟 基 导
O — ,— — O 的 方 式 结 合 起 来 , H Ls 构 H HO An H 使 Tc结
无 机 材 料 ,具 有 可 调 的组 成 以及 独 特 的 结 构 和 性
简 单 的无 机 阴 离 子 、体 积 较 大 的 同 多 和 杂 多 金 属
能 , 催 化 、 附 分 离 、 子 交 换 、 药 、 及 功 能 在 吸 离 医 以 材料 等领域 广泛应用 。
1 类 水 滑 石 材 料 的 制 备 方 法
滴加并 且控制 p H值 为 1 0左 右 ,H 的 范 围取 决 于 优 点 : 、 ① 此 方 法 可 以 在 常 温 常 压 下 进 行 。 ② 几 乎 所 有
层
上
的 一 H, 氢 0
键
0 — n O 或 H A— H
层 上 正 电 荷 的 过 剩 , 这 些 正 电 荷 被 位 于 层 间 的
A 一中 和 , n n A 一与 层 板 以 静 电 力 及 层 问 H: 或 者 O
共 沉 淀 法 ( — rept n 是 最 常 见 的 合 成 类 C peiio ) O i 水 滑 石 化 合 物 的 方 法 。 9 2年 F i n ct 首 先 用 14 et eh 等 k 这 种 方 法 合 成 了 H L s 一 般 来 说 此 方 法 是 将 T c。 M M, 、 的盐 溶 液 ( 1, O 一 S 4 )和 沉 淀 剂 同时 C一N , O2 -