富勒烯(C_(60))与双层氢氧化物的凝聚动力学

该文为探究纳米颗粒进入环境后,与环境中无机矿物发生相互作用而导致的凝聚状态变化,通过在20℃和90℃制备2种双层氢氧化物MgAl-LDH20和MgAl-LDH90,采用Zeta电位分别研究了单一和混合纳米颗粒体系富勒烯(C_(60))的凝聚动力学。结果表明,往MgAl-LDHs的悬浮液中加入电解质(NaCl),计算得到其临界凝聚浓度(CCC)分别为CCC_(MgAl-LDH20)=209.12 mmol/L和CCC_(MgAl-LDH90)=166.27 mmol/L。MgAl-LDHs悬浮液与C_(60)悬浮液按不同比例(120∶1、60∶1、30∶1)混合后,Zeta电位(ζ)显著下降,且ζ的下降程度随C_(60)浓度的升高而增大。在单一体系中,MgAl-LDHs的k_(fast)均小于3,而在加入C_(60)后,混合体系的k_(fast)均大于3,表明MgAl-LDHs与C_(60)由于静电作用加速了颗粒的聚集。LDHs的存在能够降低水环境中C_(60)迁移性,且微量的C_(60)进入MgAl-LDHs悬浮液体系时,MgAl-LDHs悬浮液单一体系的稳定性是混合体系稳定性的决定性因素。

Zn-Al-[V_(10)O_(28)]^(6-)双层氢氧化物掺杂对LY12铝合金表面溶胶-凝胶涂层性能的影响

采用共沉淀法制备Zn-Al-[V10O28]6-双层氢氧化物(以下简称LDH-V),研究不同添加浓度(0.0、0.25×10-3、0.75×10-3、1.5×10-3、3.0×10-3mol·L-1)的LDH-V对LY12铝合金溶胶-凝胶涂层形貌、耐蚀性的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱研究LDH-V对涂层形貌和结构的影响.运用中性盐雾实验对涂层进行耐蚀性评估.利用电化学方法对涂层在0.05 mol·L-1的NaCl溶液中的腐蚀行为进行研究.探讨加入LDH-V后溶胶-凝胶涂层的耐蚀机理.结果表明,一定量LDH-V的加入不仅可以提高溶胶-凝胶涂层的耐蚀性能,还可对涂层被破坏区域进行自修复,起到延缓铝合金基体腐蚀的作用.然而,当LDH-V的添加溶度超过一定值时,会破坏涂层的完整性并降低涂层的腐蚀防护性能.实验结果表明LDH-V最佳的添加浓度为1.5×10-3mol·L-1.

以Ni-Fe双层氢氧化物为模板制备高度石墨化介孔炭(英文)

在相对较低的温度下,以蔗糖为碳源,Ni-Fe(Ni/Fe=2)双层氢氧化物作为催化剂前驱体和模板,通过固相法制备石墨化介孔炭。通过X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和拉曼光谱法(Raman)对产物的结构和形貌进行表征。结果显示该材料具有较高的石墨化程度。氮气吸附和孔径分布显示制备出的石墨化炭的孔径分布均匀;同时,对石墨化炭的形成过程进行了分析。

WO_(4)^(2-)插层的Zn-Al层状双氢氧化物对水性涂料防腐性能的提升

利用离子交换法制备了WO_(4)^(2-)插层的Zn-Al层状双金属氢氧化物(LDH-WO_(4)^(2-)),并将其添加到水性环氧树脂中以改善水性涂料的屏蔽性能与耐腐蚀性能。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对LDH-WO_(4)^(2-)进行了表征,结果表明成功制得结构完整、尺寸均一的LDH-WO_(4)^(2-)。使用盐雾试验和浸泡试验研究了添加不同浓度LDH-WO_(4)^(2-)的水性涂料的耐腐蚀性能。结果表明,在水性涂料中添加适量的LDH-WO_(4)^(2-)可以有效提高水性涂层的屏蔽性能与耐腐蚀性能,当LDH-WO_(4)^(2-)的添加浓度为3%(LDH-WO_(4)^(2-)占水性环氧树脂的质量分数)时,水性涂层的防护性能最好。

双层氢氧化物作为钢筋阻锈材料阻锈效果评价

通过盐水浸渍法、硬化砂浆法和劈裂观察法对双层氢氧化物(LHD)、煅烧之后的双层氢氧化物(LHO)、对比阻锈剂Na NO2、K18、空白组3组和以LHO为主要材料的自制阻锈剂ZY1~ZY3共3组进行了钢筋阻锈能力的研究。结果表明:根据规范JGJ/T192-2009,依照钢筋的锈蚀情况评价阻锈剂的阻锈效果,阻锈效果较好阻锈剂有ZY1、ZY3、LHO,比Na NO2、K18的阻锈效果好,而ZY2的阻锈效果较差。掺加3%Na Cl的硬化砂浆法试验结果表明,ZY3在掺量3%、4%时具有很好的阻锈效果,其适宜掺量为3%;阻锈剂ZY1和LHO有较好的阻锈效果和4%掺量时具有很好的阻锈效果,适宜掺量为4%;而ZY2、LHD和K18在掺量3%和4%时的阻锈效果均不佳;综合三种试验方法来评价双层氢氧化物和自制阻锈剂的短期阻锈效果,自制阻锈剂ZY3具有较好的阻锈效果,其适宜掺量为3%,LHO和ZY1在适宜掺量为4%下有相同的阻锈效果;而相同掺量下的ZY2、LHD、K18阻锈效果不佳。

Mg−Ca合金表面的原位层状双氢氧化物:Ca在镁合金中的作用

采用原位生长法在铸态Mg−xCa(x=0.5,0.8,2.0,质量分数,%)合金上制备Mg−Al双层氢氧化物(LDHs)。与镁基体相比,该合金具有良好的耐蚀性能。研究第二相(Mg_(2)Ca)对LDHs的影响机理。随着Ca含量的增加,Mg_(2)Ca的数量增加,导致Mg−xCa合金的晶粒尺寸减小,腐蚀速率降低。第二相数量的增加和晶粒细化促进LDHs的生长,从而降低Mg−xCa合金的腐蚀速率。同时,较高的Mg_(2)Ca数量使LDHs变得蓬松。由于第二相(Mg_(2)Ca)对LDHs的双重影响,LDHs/Mg−0.8Ca的腐蚀速率最低。

焙烧层状双氢氧化物阻锈剂对混凝土中钢筋的缓蚀效果研究

以层状双金属氢氧化物为主要材料，与其它材料复合，制备新型焙烧层状双氢氧化物阻锈剂（ZY）。通过硬化砂浆快速试验方法对自制阻锈剂的阻锈性能进行评价，并与市售阻锈剂K18和传统无机型阻锈NaNO2进行对比。结果表明：在内掺3％NaCl腐蚀条件下，自制阻锈剂ZY在掺量3％、4％时具有很好的阻锈效果，其适宜掺量为3％；从长期阻锈效果分析，内掺3％阻锈剂ZY的阻锈效果优于内掺3％NaNO2的;CLDH的阻锈效果优于LDH。

NiCo层状双氢氧化物负载痕量Pt的催化析氢研究

降低铂的用量,提升铂基催化剂在碱性环境中的析氢反应性能,是电解水工业化应用的一个关键问题.本工作是在三电极体系中,以Pt丝对电极为Pt源,采用简单易于控制的循环伏安(Cyclic voltammetry,CV)电化学沉积方法,在水热制备的镍钴层状双氢氧化物(NiCo-LDHs)上实现了高分散Pt的痕量负载.利用NiCo-LDHs促进水的解离,Pt位点推动H的结合和脱附,有效解决Pt在碱性环境中析氢反应过程动力学滞缓的问题.在1 mol·L^(−1) KOH溶液中,在Pt负载量为30.4 g·cm^(−2)时,Pt-NiCo-LDHs电极驱动10 mA·cm^(−2)电流密度的过电位仅需要56 mV,塔菲尔斜率仅为43 mV·decade^(−1),摆脱了Volmer步骤的限制,展现了优异的析氢催化活性.在100 mV的过电位下,Pt-NiCo-LDHs的质量活性比商品化Pt/C电极高5.6倍.另外,Pt-NiCo-LDHs在100 h的恒电流测试中表现出了良好的稳定性.

基于ZnAl-LDH/MWCNT@MXene的柔性压力/温度双功能传感器

锌铝层状双氢氧化物/多壁碳纳米管(ZnAl-LDH/MWCNT)包覆金属碳化物MXene作为复合导电材料制备上下电极,以微结构聚二甲基硅氧烷(PDMS)为介电层,构建了一种柔性双功能传感器。通过器件输出电容信号监测压力,利用单电极的温阻变化监测温度。该柔性电容式传感器的导电层材料为ZnAl-LDH/MWCNT@MXene,搭配微结构为80目的介电层,其性能达到最优。在0~50 kPa时传感器的灵敏度高达1.57%/kPa。温度传感的灵敏度为2.3%/℃,工作温度范围为20~40℃。该器件实现了压力/温度两种物理量的传感,同时可以运用于人体运动和健康状态的实时检测。解决了柔性传感器功能单一的问题,为柔性传感器实现多功能应用提供基础。

Cr(VI)在Mg-Al型类水滑石上的吸附-脱附性研究I.吸附性

研究了Cr(VI)在带结构正电荷的Mg-Al型类水滑石(HTlc)上的吸附性能,考察了pH、无机电解质添加剂NaCl,NaNO3,Na2SO4和Na3PO4及有机添加剂EDTA和柠檬酸等因素的影响,并结合红外光谱和XRD实验结果探讨了吸附机理.研究表明,Mg-Al型HTlc对Cr(VI)有很强的吸附能力,其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级速率方程和Langmuir方程,饱和吸附量达105mg/g,有望成为一种优良的含Cr(VI)污水处理剂和Cr(VI)污染土壤修复剂.初始pH增大,吸附量降低.无机电解质和有机添加剂均能明显抑制Cr(VI)在HTlc上的吸附,其抑制吸附作用的强弱顺序分别为Na3PO4≥Na2SO4≥NaCl>>NaNO3和柠檬酸>EDTA.Cr(VI)在HTlc上的吸附可分为层间的离子交换吸附和外表面的吸附,其中外表面的吸附层在微观上又可分为因化学键合作用而形成的内络合层和因静电作用而形成的外络合层.

金属元素对类水滑石物质阴离子交换性能的影响

采用非稳态混合共沉淀法合成了金属元素组成分别为Mg Fe ,Mg Fe Al,Mg Al,Cu Mg Al和Zn Mg Al的 5个类水滑石 (HTlc)样品 ,二价金属和三价金属的原料摩尔配比均为 2∶1,分析测定了样品的化学组成、晶型和SO42 -对层间阴离子 (Cl- 和OH- )的交换量 ,考察了第三种金属元素种类对阴离子交换容量的影响 .结果表明 ,在二元HTlc样品中加入第三种金属元素后 ,HTlc中Cl- 的含量明显增加 ,而OH- 的含量明显减小 .Cl- 比OH- 容易被交换 .第三种金属元素的加入可明显提高Cl- 交换容量 ,而OH- 交换容量的数值则基本降低 ;使Cl- 和OH- 交换率有增加的趋势 .所研究样品的总阴离子交换容量主要由Cl- 交换容量决定 ,第三种金属元素可增加HTlc的总阴离子交换容量 .

N,O-羧甲基壳聚糖的合成、表征与应用

以甲壳素为原料,采用连续操作、不分离中间产物的方法合成了羧甲基取代度1.08的水溶性N,O-羧甲基壳聚糖,分别用红外光谱(FTIR)和核磁共振谱(1HNMR)对其结构进行了表征。进一步通过重构插层法制备羧甲基壳聚糖/Mg-Al双层氢氧化物复合物,X-射线粉末衍射(XRD)分析表明双层氢氧化物的片层已经被层离,N,O-羧甲基壳聚糖是一种有效的插层剂。

阿司匹林-LDHs-壳聚糖微球的制备及其体外释放研究

目的制备阿司匹林-LDHs-壳聚糖微球,并研究其体外释放性能。方法以硝酸锌、硝酸铝和壳聚糖为原料,以阿司匹林为模型药物,采用乳化交联法制备阿司匹林-LDHs-壳聚糖微球,应用傅立叶红外变换光谱仪(FT-IR)、马尔文激光粒度仪、紫外可见分光光度计(UV-spectrophotometer)、电光显微镜表征载药微球的结构、性能及形态;以载药量和包封率为评价指标,考察了阿司匹林用量、LDHs-壳聚糖用量,阿司匹林/明胶,戊二醛用量等影响因素对载药微球的影响;通过体外释放实验探讨了载药微球在不同模拟释放液中的释药规律。结果在3%阿司匹林用量、0.03g Cs-LDHs、阿司匹林/明胶1∶8、戊二醛0.5ml制备的微球有最佳包封率和载药量。最优工艺制得的载药微球平均粒径为2793nm。结论所得微球粒径分布较均匀,球形度好;该微球更倾向于在pH较高的盐酸溶液中释放。

Cr(Ⅵ)在Mg-Al型类水滑石上的脱附性能研究

研究了Cr(Ⅵ)在带结构正电荷的Mg-Al型类水滑石(HTlc)上的脱附性质,考察了多种脱附剂的脱附性能,研究了脱附剂种类、浓度、pH值和脱附时间等因素的影响。实验表明,脱附平衡时间比吸附平衡时间稍长,不同的脱附剂脱附效果不一样,对同一种脱附剂来说,随着脱附剂浓度的增大,脱附量增大;随着pH值的升高,脱附量总体呈上升趋势。

GO-LDH复合材料对水中铅离子的吸附性能

在Hummers法制备氧化石墨烯(GO)的基础上,采用共沉淀法制备氧化石墨烯-镁铝双层氢氧化物(GO-LDH)复合材料,并通过改变原料中GO的使用量获得3种不同组成比例的G0LDH材料。利用Langmuii和Freundlich模型对材料的等温吸附过程进行分析,结果表明其对铅离子的最大吸附量可达387.7mg/g。同时,对吸附效率和接触时间进行了研究,当铅离子浓度为20mg/L时,可在10min左右达到吸附平衡,并且使用准一级和准二级动力学模型对吸附过程进行拟合。使用红外光谱和X射线衍射光谱对复合材料进行表征发现,其表面存在的大量含氧官能团是铅离子吸附的活性位点,而铅离子在被吸附后主要以PbCO3的形式附着在GO-LDH材料表面上。