双金属复合氢氧化物在重金属污染土壤/水修复方面的研究进展

重金属污染土壤/水形势严峻,修复工作迫在眉睫.开发高效率、低成本、易操作的重金属污染土壤/水修复材料及技术极具重要现实意义.类水滑石(又称双金属复合氢氧化物, LDHs)是一类典型的无机层状结构材料.独特的组成及结构特点使得LDHs在重金属离子去除领域表现出良好的应用前景,特别是在原位修复重金属污染土壤领域已实现应用,表现出超稳矿化性能,修复效果显著,同时为重金属污染水修复工作提供了新的思路.本文总结了近年来LDHs作为修复材料在重金属污染土壤/水修复方面的工作,阐述了LDHs材料的结构与性能间的内在关联和作用机理,并对该材料在去除重金属离子方面存在的问题及应用前景进行了汇总和展望.

制备不同形貌层状复合双金属氢氧化物研究进展

近年来,基于层状复合金属氢氧化物(Layered Double Hydroxides,LDHs)的制备和应用方面研究得到了学术界和产业界的广泛关注。以产物形貌为角度综述了近年来不同形貌LDHs可控合成研究进展,比较分析了三维结构(花状球形结构、空心球、其他特殊形貌)、二维结构及一维结构LDHs制备方法和形成机理,并提出了LDHs形貌可控合成的发展方向。

锂-氧电池用石墨烯/层状双金属氢氧化物纳米复合材料的制备及性能研究

为有效提升锂氧电池的电化学性能,以钴铝复合金属氢氧化物(Co Al-LDH)作为催化剂,研究其对锂空气电池性能的影响.采用工艺简单、成本低廉的共沉淀法将其与石墨烯复合后,制备出r GO/Co Al-LDH纳米复合材料,并将其应用于锂氧电池.采用X射线衍射、拉曼光谱、同步热分析和扫描电镜对材料结构进行表征,利用恒流充放电测试、交流阻抗测试(EIS)和线性伏安扫描(LSV)对电池电化学性能进行表征.研究结果表明:制备得到的纳米复合材料可明显提升氧还原反应(ORR)的催化活性,首次放电容量达到2 662 m A·h·g^(-1),与单纯石墨烯相比提高了51.5%,同时充电电位降低了430 m V.循环过程中电池库伦效率较高,电池循环性能得到显著改善.

LDH的制备及其对水环境中低含量磷的吸附研究

用共沉淀法制备了Mn-Fe-LDH、Mg-Mn-LDH、Ca-Fe-LDH,采用环境扫描电镜和傅立叶变换红外光谱仪对材料进行分析,研究其对水中磷酸根的吸附性能和机制。结果表明,材料孔隙结构发达,是良好的吸附材料;与吸附前的LDH相比,吸附后的3种材料红外光谱都出现了P-O振动吸收峰,从而验证了有磷酸根离子作为附加阴离子进入LDH层间;材料用量1 mL,处理质量浓度2 mg/L的40 mL磷溶液,处理时间1 h,此时Mn-Fe-LDH、Mg-Mn-LDH、Ca-Fe-LDH对磷的去除率分别达到了97.41%、82.41%和97.00%;共存离子对材料的除磷效果有不同程度的影响。