等离子体改性锌镁铝水滑石的吸附性能研究

采用共沉淀法制备锌镁铝水滑石,利用低温等离子体介质阻挡放电对水滑石进行改性,提高水滑石对甲基橙的吸附能力。采用XRD、BET、SEM以及FT-IR对不同水滑石样品进行表征。研究了甲基橙的初始浓度以及吸收剂的用量对水滑石吸附性能的影响。结果表明:经过等离子体改性后焙烧的水滑石表现出高吸附能力,理论最大吸附容量为1 327mg·g^(-1)。水滑石吸附甲基橙数据符合准二阶吸附动力学方程,吸附等温线符合Langmuir等温线。表征结果说明经过等离子体改性后水滑石分散性更好、比表面积增大,孔容孔径增大。说明等离子体改性是一种改善水滑石吸附性能的良好手段。

硼酸根插层锌镁铝水滑石的制备及其阻燃抑烟性能研究

采用成核／晶化隔离法和离子交换法分别制备了处于纳米尺寸的碳酸根镁铝水滑石和硼酸根锌镁铝水滑石。并将两种水滑石加入到聚醋酸乙烯脂中制备成复合材料，测试了复合材料的氧指数和无焰燃烧条件下的烟密度，考察了纳米LDHs对聚醋酸乙烯脂的阻燃及抑烟效果，并探讨了阻燃和抑烟机理。

锌掺杂镁铝水滑石在纸张阻燃中的应用

共沉淀法合成了Mg-Al-CO3LDH和Zn-Mg-Al-CO3LDH,并将其作为填料应用于纸张阻燃中,分析讨论了其结构、性质以及其对纸张性能的影响。结果显示:合成的Mg-Al-CO3LDH和Zn-Mg-Al-CO3LDH均具有典型的水滑石结构,且结晶度较好,晶相单一,带有较高的正电荷密度。锌的引入降低了水滑石对纸张物理强度的不利影响,且提高了水滑石的白度,当其加入量为20%时,阻燃纸的白度为83.1%,比空白纸样提高了5.59%。Zn-Mg-Al-CO3LDH比Mg-Al-CO3LDH具有更优异的阻燃性,当Zn-Mg-Al-CO3LDH的加入量为20%时,阻燃纸的氧指数为26.1%,达到难燃级。

镁锌铝三元水滑石的合成与结构分析

用成核 晶化隔离法制备了镁锌铝三元水滑石。通过X射线粉末衍射、原子吸收光谱和差热分析等手段表征了镁铝二元水滑石、锌铝二元水滑石、镁锌铝三元水滑石的结构 ,给出 3种水滑石的化学通式分别为Mg0 .71Al0 .2 9(CO3 ) 0 .15(OH) 2 ·mH2 O、Zn0 .50 Al0 .50 (CO3 ) 0 .2 5(OH) 2 ·mH2 O、Mg0 .3 7Zn0 .2 4Al0 .3 9(CO3 ) 0 .2 0 (OH) 2 ·mH2 O。在M2 + /M3 + 摩尔比相同的情况下 ,Mg2 + 比Zn2 +

尿素水热法制备锌镁铝多元水滑石及形成机理

采用尿素水热法合成了锌镁铝多元水滑石Zn Mg Al-CO3LDHs。讨论了反应温度、反应时间、尿素用量、投料比对合成产物的影响,并探索了Zn Mg Al-CO3LDHs的形成机理。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对合成产物进行了表征。研究表明:控制体系中n(M2+)∶n(M3+)=2∶1、n(尿素)∶[n(M2+)+n(M3+)]≥2∶1、反应温度为120℃、反应时间为48 h,可以获得晶形好、板层结构显著、晶相单一且高度分散的优质锌镁铝水滑石;锌镁铝水滑石的形成机理可以概括为尿素水解、碳酸锌沉淀、氢氧化铝沉淀、氢氧化锌及氢氧化镁沉淀、水解、沉淀成核、水滑石纳米片堆积、晶粒生长、晶体形成几个阶段;锌镁铝水滑石形貌转变过程可以概括为球形粒子、玫瑰花状、六方片状几个过程。

反气相色谱法测定锌镁铝类水滑石的表面性能

采用水热合成法制备了锌镁铝类水滑石(ZnMgAl-HTLC),利用X射线衍射仪(XRD)对ZnMgAl-HTLC的晶体结构进行了表征,并以一系列非极性和极性分子为探针分子,采用反气相色谱法(IGC)研究了ZnMgAl-HTLC的表面性能。结果表明:XRD特征衍射峰窄、尖、高,水热合成法能够制得纯度较高的ZnMgAl-HTLC;ZnMgAlHTLC表面吸附自由能小于零,表面色散自由能最大为6.02 mJ/m2,酸碱作用自由能最大为5.33 kJ/mol,吸附焓为43.6 kJ/mol,吸附熵为0.15 kJ/mol。本文的反气相色谱方法对研究锌镁铝类水滑石的表面性能具有重要的指导意义。

锌镁铝类水滑石催化臭氧氧化降解吡啶废水的工艺研究

通过尿素水热共沉淀法制备了一种锌镁铝类水滑石(LDHs),将其煅烧制得焙烧态锌镁铝类水滑石(LDOs),使用鼓泡搅拌反应器,以吡啶降解率和出水化学需氧量(COD)为评价指标研究了LDOs在臭氧氧化降解吡啶中的催化潜力,并分析了其催化臭氧氧化动力学。结果表明,与单独臭氧氧化相比,LDOs催化臭氧氧化可显著提升对吡啶的降解效果。对于初始质量浓度为300 mg/L的吡啶废水,在反应时间为40 min、催化剂用量为0.6 g/L和初始pH为10的条件下,吡啶降解率和出水COD可分别达到96.9%和71.7 mg/L,并且初始吡啶的质量浓度越低,降解速率越快。此外,LDOs还表现出优异的催化稳定性。单独臭氧和催化臭氧氧化降解吡啶的过程都近似符合伪二级反应动力学模型,同时结果表明·OH是LDOs催化臭氧氧化降解吡啶的主要自由基。吡啶的主要降解产物可能为N-甲基乙酰胺或N,N-二甲基甲酰胺有机物以及硝酸根离子、二氧化碳和水等小分子无机化合物。

锌镁铝类水滑石负载碘氧化铋的制备与表征

采用水热法将碘氧化铋(BiOI)负载到锌镁铝类水滑石(ZnMgAl-HTLCs)上制备得到BiOI/ZnMgAlHTLCs可见光催化剂。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等技术手段考察了BiOI负载质量分数、反应温度、反应时间及加料顺序等因素对BiOI/ZnMgAl-HTLCs光催化剂结构及形貌的影响。结果表明,在制备BiOI/ZnMgAl-HTLCs材料中先加入锌镁铝类水滑石,负载质量分数为40%的BiOI,反应温度为140℃,反应时间为24 h,可以得到结晶度高和形貌较好的BiOI/ZnMgAl-HTLCs。

规整Cu-Zn-Mg-Al类水滑石的合成及其结构分析

以CuCl2.2H2O、ZnCl2.6H2O、MgCl2.6H2O、AlCl3.6H2O、Na2CO3为原料,采用丙三醇-水热法组装了优质铜-锌-镁-铝类水滑石。样品采用XRD、SEM、TEM、TG-DAT、N2吸附-解吸的分析方法进行了物相、粒度、晶体形貌结构、热分析和比表面分析。分析了不同介质条件对Cu-Zn-Mg-Al-HTlc类水滑石样品特征的影响。结果发现,在水热反应体系中加入体积分数为15%的丙三醇,反应温度为180℃,反应时间为18h时可获得晶形好、板层结构显著、规整性好、分散性好的优质铜锌铁镁铝水滑石,估算薄层厚度约在36nm左右。

层间阴离子对四元水滑石超分子作用力的影响(英文)

构建一价阴离子(X=F-,Cl-,Br-,I-,NO-3,OH-)插层铜锌镁铝四元水滑石(CuZnMgAl-X)周期性计算模型,采用密度泛函理论(DFT),选取CASTEP程序模块,对体系进行几何全优化,从结合能、结构参数、Mulliken布居、氢键布居、态密度等角度研究了不同层间阴离子的分布形态以及其对主客体间超分子作用的影响.结果表明,随着CuZnMgAl-X体系层间阴离子电负性的减弱,电子逐渐从层间阴离子向层板发生转移,主客体间静电作用力逐渐减小,氢键强度逐渐降低,禁带宽度逐渐变窄,体系电子更易向高能级发生跃迁,稳定性逐渐下降.此外,Cu的掺杂使得CuZnMgAl-X体系的价带顶向高能量处发生偏移,禁带宽度较传统水滑石体系更窄,稳定性更低,进一步解释了含铜水滑石较难合成的原因.

Zn-Mg-Al LDO的制备及其除氟性能研究

半导体、电镀、冶金和陶瓷行业排放高浓度含氟废水,因此天然水中的氟化物污染已成为一个全球性问题,而Zn-Mg-Al LDO是很好的吸附材料。在n(Zn^(2+))/n(Mg^(2+))/n(Al^(3+))、反应温度不同的条件下,采用共沉淀法合成Zn-Mg-Al LDH,并将Zn-Mg-Al LDH在不同温度下焙烧制得Zn-Mg-Al LDO;利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、BET比表面积测试法等方法,探究了Zn-Mg-Al LDO的结构和性质;对50 mL质量浓度为20.0 mg/L的NaF溶液进行吸附实验,考察了Zn-Mg-Al LDO吸附去除氟离子的性能。结果表明,在n(Zn^(2+))/n(Mg^(2+))/n(Al^(3+))=2∶1∶1、反应温度为75℃、焙烧温度为400℃的条件下制备的Zn-MgAl LDO吸附去除氟离子的性能最好,氟离子的吸附去除率达到85.39%;Zn-Mg-Al LDO具有水滑石特征峰,晶型良好,呈层状结构;Zn-Mg-Al LDO为介孔材料,其比表面积为103.15 m2/g。此外,还研究了吸附过程的动力学和吸附机理。结果表明,吸附过程符合Langmuir吸附等温线和准二级动力学方程。

高酸原油酯化脱酸催化剂的制备和性能

采用共沉淀法合成了一系列与水镁石结构类似的八面体层状物质-ZnMgAl类水滑石催化剂（ZnMgAl-HTlc），并考察了其对高酸原油酯化脱酸的催化性能。结果表明，催化剂ZnMgAl-HTIc合成的适宜条件是镁锌物质的量比为0．5，合成时间24h，合成温度85℃以及合成液pH值9～10。在此条件下合成的ZnMgAl—HTlc是一种有效的酯化脱酸催化剂，在一定条件下可使高酸原油的酸值由3．61mgKOH／g降至0．1mgKOH／g以下，脱酸率达到97％以上，能够满足炼油厂在不进行材质升级条件下加工高酸原油的要求。

茶碱插层Mg/Zn/Al-LDHs复合物的组装及其缓释性能研究

采用同晶置换以Zn2+代替Mg2+合成Mg/Zn/Al-LDHs,并将茶碱插入LDHs层间形成超分子复合物。通过XRD、FT-IR、UV和TG-DTA考察了Mg/Zn/Al-LDHs和茶碱插层组装Mg/Zn/Al-LDHs的反应条件及影响因素。结果表明,采用共沉淀法,在n(Mg)∶n(Zn)∶n(Al)∶n(茶碱)=3∶1∶1∶2、pH值=9、T=80℃、晶化12h的条件下可获得化学组成清晰和结晶度良好的无机/有机杂化型药物插层LDHs。测试了茶碱插层LDHs在不同介质中的缓释性能,及其茶碱的释放量,探讨了茶碱插层LDHs的缓释机理。

纳米Zn-Mg-Al-HTIc的制备及应用

采用共沉淀-水热合成法制备了Zn-Mg-Al-HTIc,利用X射线衍射、激光粒度分布仪、比表面测定仪、红外光谱、扫描电镜(SEM)对合成物进行了表征。讨论了p H值、原料配比、晶化方式对合成镁铝锌类水滑石结构的影响。结果表明在体系[OH-]/[Mg^(2+)]/[Al^(3+)]=16∶6∶1,p H值8.5~9.5,[CO_3^(2-)]值2~4条件下采用共沉淀法后再用水热晶化方式可得到分布均匀、粒度小(D50<2 um)、比表面积8~10 m^2/g、晶相单一的、高纯度的Zn-Mg-Al-HTIc。并测定了样品对Cl-、I-的吸附性能。实验结果表明,Zn-Mg-Al-HTIc对碘离子有一定的吸附性;焙烧后的HTlc对氯离子、碘离子的吸附能力有所提高,最佳效果的达到氯离子80 mg/g、碘离子380 mg/g。另外还对酸性大红有较好的吸附效果,同时此类水滑石还可以应用在电泳漆的制备当中。