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《水滑石的合成及應(yīng)用研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、水滑石的合成及應(yīng)用研究61水滑石的合成及應(yīng)用研究(北京化工大學(xué)應(yīng)用化學(xué))前言;介紹了水滑石類化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),綜述了水滑石類化合物的制備方法及其在催化材料、紅外吸收材料、縈外阻隔材料、膽燃抑煙材料、熱德定劑、生物醫(yī)藥材料、分離與吸附材料等方面的應(yīng)用研究進展,并指出了當前水滑石類化合物制備與應(yīng)用研究中存在的問題.關(guān)鍵詞;水滑石類化合物層狀雙金屬氫氧化物合成與制備應(yīng)用ResearchandApplicationProgressofHydrotalcite-likeCompoundsAbstract;Watertalcisakindof
2、layereddoublehydroxylcompoundmetaloxidesistheHTandHTLCsBecauseofitsspecialcrystalchemicalproperties,ithasgoodthermalstability,adsorptionandionexchangesex,widelyusedinchemical,material,environmentalprotectionandmedicine,etc.Thereisintroducesthestructureandpropertiesofhy
3、rotalcite-likecompounds,thenreviewstheresearchandapplicationprogressinitspreparationandapplicationascatalyticmaterials,infraredabsorptionmaterials,ultravioletblockingmaterials,flameretardantandsmokesuppressantmaterials,heatstabilizer,biomedicalmaterials,separationandad
4、sorptionmaterialsinrecentyears.Theproblemsrelatedtothepreparationandapplicationofhydrotalcite-likecompoundsarealsodiscussedKeywords:hydrotalcite-likecompound,layereddoublehydroxides,preparation,application水滑石(LayeredDoubleHydroxides簡稱LDHs),其化學(xué)組成[M2+1-xM3+x(OH)2]x+(Ax/n
5、n-).mH2O(M2+,M3+分別代表二價和三價金屬陽離子,下標x指金屬元素的含量變化,An-代表陰離子),是一類典型的陰離子層狀材料,其主體一般是由兩種或兩種以上金屬的氫氧化物構(gòu)成類水鎂石層,層板內(nèi)離子間以共價鍵連接,層間陰離子以弱化學(xué)鍵與層板相連,起著平衡骨架電荷的作用[1].水滑石類化合物為陰離子型層狀化合物,層間具有可交換的陰離子,主要由水滑石(Hydrotalcite,HT)、類水滑石(Hydrotalcite-likecompound,HTLC)和它們的插層化學(xué)產(chǎn)物—插層水滑石構(gòu)成。由于水滑石類層狀化合物層板由兩種不同
6、價態(tài)的金屬氫氧化物組成,所以又稱層狀雙金屬化合物。1842年Hochstetter首先從片巖礦層中發(fā)現(xiàn)了天然水滑石礦;二十世紀初人們由于發(fā)現(xiàn)了LDH對氫加成反應(yīng)具有催化作用而開始對其結(jié)構(gòu)進行研究;1969年Allmann等人通過測定LDH單晶結(jié)構(gòu),首次確認了LDH的層狀結(jié)構(gòu);61二十世紀九十年代以后,隨著現(xiàn)代分析技術(shù)和測試手段的廣泛應(yīng)用,人們對LDHs結(jié)構(gòu)和性能的研究不斷深化[2]一水滑石類化合物的結(jié)構(gòu)特征LDHs是由帶正電荷的主體層板和層間陰離子通過非共價鍵的相互作用組裝而成化合物,它的結(jié)構(gòu)類似于水鎂石Mg(OH)2,由MgO6八
7、面體共用棱形成單元層。有以下幾個很突出的特點:(1)主體層板的化學(xué)組成可調(diào)變;(2)層間客體陰離子的種類和數(shù)量可調(diào)變;(3)插層組裝體的粒徑尺寸和分布可調(diào)控典型LDHs化合物是鎂鋁碳酸根型水滑石Mg6Al2(OH)16·4H2O[4]。LDHs的結(jié)構(gòu)非常類似于水鎂石[Mg(OH)2],由MgO6八面體共用棱形成單元層,位于層上的Mg2+可在一定的范圍內(nèi)被Al3+同晶取代,使得層板帶正電荷,層間有可交換的CO32-與層板上的正電荷平衡,使得LDHs的整體結(jié)構(gòu)呈電中性由于層板和層間陰離子通過氫鍵連接,使得LDHs層間陰離子具有可交換性。
8、此外,在LDHs中存在層間水這些水分子可以在不破壞層狀結(jié)構(gòu)條件下除去[3]二水滑石類化合物的性質(zhì)2.1酸堿性LDHs具有堿性,其堿性與層板上陽離子M,M-O鍵的性質(zhì)有關(guān)[4]。不同LDHs一般也帶有酸性,不同LDHs的酸性強弱既與組成