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热处理Mg/Al-LDH结构演化和矿物纳米孔材料制备 总被引：3，自引：0，他引：3
层状双氢氧化物(LDH)是自然界不常见的矿物,然而却是易于合成的重要材料。本文利用X射线衍射和透射电镜技术研究了Mg/Al-LDH热处理结构演化。结果表明,对于层间阴离子主要为碳酸根的Mg/Al-LDH,在400~800℃之间形成镁铝固溶体似方镁石结构氧化物。在层状双氢氧化物脱出结构水形成氧化物的过程中,产生2~3nm的纳米孔隙,但仍保留原来LDH片状晶体假象形貌,并继承原来的晶体结构取向。煅烧形成的具有似方镁石结构的氧化物可以重新水化形成新生LDH,但重新水化形成的LDH结晶度比原来的LDH结晶度低,这一过程可以导致微米和亚微米颗粒LDH趋于纳米化,并产生纳米粒间孔隙。温度高于1000℃时似方镁石结构氧化物进一步相变为尖晶石结构氧化物和方镁石复合物相,其中的方镁石可以水化为水镁石并且可以酸溶去除,相转变形成的尖晶石呈现纳米多晶并存在纳米粒间孔隙。这一发现为利用矿物相变原理制备廉价似方镁石结构纳米孔材料、LDH结构纳米孔材料和尖晶石结构纳米材料提供了新的思路。 相似文献
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层状双氢氧化物(LDH)是自然界中不常见的矿物,然而却是易于合成的重要材料。本文利用X射线衍射和透射电镜技术研究了Mg/Al-LDH热处理结构演化。结果表明,对于层间阴离子主要为碳酸根的Mg/Al-LDH,在400~800℃之间形成镁铝固溶体似方镁石结构氧化物。在层状双氢氧化物脱出结构水形成氧化物的过程中,产生2~3nm的纳米孔隙,但仍保留原来的LDH片状晶体假象形貌,并继承原来的晶体结构取向。煅烧形成的具有似方镁石结构的氧化物可以重新水化形成新生LDH,但重新水化形成的LDH结晶度比原来的低,这一过程可以导致微米和亚微米颗粒LDH趋于纳… 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>层状双金属氢氧化物(layered double hydroxide compounds,简称LDH)是一种阴离子型黏土矿物,具有层间阴离子可交换性、化学组成可调控性以及记忆效应等,在吸附催化等领域具有广泛的应用。近年来,LDH及其煅烧产物(calcined LDH,简称LDO)被证明是阴离子染料的高效吸附剂。然而,LDH/LDO处理阴离子染料废水后会产生大量废弃物,处置不当则会引发二次污染。因此,有必要研究废弃LDH/LDO 相似文献
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单十二烷基磷酸根离子柱撑MgAl水滑石的结构特征 总被引：1，自引：0，他引：1
通过共沉淀法、离子交换法、焙烧还原法制备出单十二烷基磷酸根离子(DDP)柱撑层状复合金属氢氧化物(LDHs)复合物。XRD和FT-IR分析表明,DDP进入到LDHs层间形成柱撑复合物,但采用3种工艺制备的复合物超分子结构有明显的不同:以共沉淀法制备的柱撑复合物层间距为3.15 nm,DDP在LDH层间呈倾斜双层排列,焙烧还原和离子交换法制备的复合物层间距为3.89 nm,DDP在LDH层间呈垂直双层排列。离子交换法制备出的DDP柱撑LDHs复合物中由于LDHs层间存在较强的静电作用力而不能使碳酸根被完全置换出来。 相似文献
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赤泥是铝土矿炼制氧化铝过程中产生的高碱性废料,随着铝工业的高速发展,世界范围内赤泥年排放量已严重超过环境负荷,造成了巨大的处置压力和污染风险,赤泥的高效资源化利用迫在眉睫。由赤泥制备层状双金属氢氧化物（LDH）是当前国内外重点关注的一个循环路径,具有大规模工业化潜力。文章论述了赤泥基LDH合成工艺及应用研究进展,发现其主要的合成工艺有共沉淀法、煅烧水化法和机械化学合成法,合成的赤泥基LDH类型受铝土矿成分及冶炼工艺影响显著。赤泥基LDH通常被用作吸附剂去除水体无机阴离子及捕获CO2,同时也是一种新型环保型无卤阻燃添加剂。赤泥基LDH还是一种优异的光催化剂,赤泥中杂质（Fe2O3）的引入导致局部构筑异质结构,有利于光敏电子和空穴物种的分离与传递。最后文章提出如下展望：（1）在双碳目标背景下,赤泥基LDH的制备符合“循环经济”等可持续发展目标,具有实际的大规模应用潜力,未来应大力推进合成及应用方面的研究;（2）未来应重点研究如何进一步优化合成工艺,提高产率,增强可持续性（如引入其他废弃物作为二价金属源）,提高合成专一性,以及如何降低赤泥基LDH在应用过程中的环境风险;（3）明晰LDH结构与... 相似文献
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研究了水滑石(LDH)及其焙烧产物(LDO)吸附脱除水溶液中活性深蓝ST-2GLN的性能。考察了pH值、吸附剂投加量、时间等因素对吸附的影响。结果表明:LDH及LDO对活性深蓝ST-2GLN染料具有良好的脱除效果,室温下,1 g/L的LDH和0.5 g/L的LDO对浓度为100 mg/L的染料的脱色率分别达到96.11%和98.58%。pH值是影响吸附能力的关键因素,吸附剂对溶液pH值有一定缓冲作用。LDH及LDO对活性深蓝ST-2GLN吸附结果均符合Langmuir吸附等温式。饱和吸附后的LDH用高温热解法再生,再生产物吸附性能良好,随再生次数增多,脱色率下降。 相似文献
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以天然层状蛭石为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/蛭石复合光催化材料,利用XRD、SEM、TG-DTA、FTIR和BET等分析技术对催化剂进行了表征,通过对甲基橙溶液的降解实验检测了其光催化活性。探讨了催化剂用量、甲基橙初始浓度、pH值、煅烧温度等对光催化效率的影响规律。结果表明:采用溶胶-凝胶法制备的TiO2/蛭石经过200℃焙烧后,具有较好的光催化效率,利用300 W的高压汞灯紫外光辐照90 min,甲基橙溶液的脱色率达99%,COD去除率达81%。 相似文献
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即时合成层状双氢氧化物处理酸性大红GR染料实验研究 总被引：3，自引：0，他引：3
印染废水是重要的工业污染源之一,研究新的印染废水脱色技术是水污染控制技术领域重要课题之一。以酸性大红GR为典型代表,初步研究了镁-铝盐水解共沉淀法即时合成层状双氢氧化物(LDH)处理阴离子型染料溶液的效果、影响因素和染料去除机理。结果表明,镁-铝盐水解共沉淀法即时合成LDH对酸性大红GR染料溶液有非常好的脱色效果,影响处理效果的主要因素是Mg/Al比和pH值。在pH值8.5~10.0,Mg/Al比2∶1~4∶1,都可以获得较好的净化效果,酸性大红GR染料浓度0.65 mmol/L时,染料去除率达99%。其净化机理是,当在染料溶液中投加Mg2 、Al2 溶解盐和NaOH时,Mg2 、Al3 水解共沉淀形成LDH的同时,染料阴离子以平衡LDH结构电荷的形式进入LDH结构层间,含有染料的LDH通过沉淀分离从溶液中去除。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
黏土矿物具有特殊的纳米片层结构、含可交换性层间阳离子、微观结构及表面物理化学性质易调控;因此,黏土矿物及其改性产物对多种环境污染物有良好的吸附/催化性能,在污染控制领域有良好的应用前景。近年来,课题组以蒙脱石和层状双金属氢氧化物(LDH)为代表,研究了它们在污染控制领域的资源利用:1)研究了蒙脱石、LDH、LDO(LDH煅烧产物)对染料分子的吸附特征,发现它们对染料分子的吸附性能可优于活性炭;通过碳化处理废弃黏土矿物的方法,制备了系列类石墨烯纳米碳材料及多孔碳材料,所得碳材料显示了良好的电催化性能或吸附性能。2)研究了蒙脱石对重金属离子的吸附特征,并通过热处理实现了重金属离子的层间域/片层结构内的原位锁定。3)研究了羟基金属改性蒙脱石对重金属离子和含氧酸根的协同吸附机制,并发现吸附产物(如吸附了磷酸根和Cu2+的羟基铁柱撑蒙脱石)可用于光催化降解有机污染物。4)综合运用实验研究和分子模拟技术,研究了有机改性蒙脱石对疏水性有机污染物的吸附机制,发现表面活性剂堆垛密度是决定有机黏土吸附性能的关键因素,并采用阳离子聚合物来调控层间域表面活性剂堆垛密度,优化了有机黏土吸附性能。5)采用阳离子表面活性剂和羟基金属共同插层的方法,制备了有机-无机复合蒙脱石,发现了其能同时吸附有机物和含氧酸根离子。课题组的研究工作综合运用了实验研究和分子模拟,包括了基础理论研究和应用研究,涉及了黏土矿物及其改性产物的吸附、催化性能,并探讨多种废弃黏土矿物的资源回用技术。研究结果对实现黏土矿物在污染控制领域的高效资源利用提供了新信息。 相似文献
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交联累托石结构特征和层柱状结构形成机理 总被引：1，自引：0，他引：1
聚合羟基铝阳离子能与层状结构粘土作用,形成具有层柱状结构的分子筛,很可能成为一种新型的石油催化剂材料,已经受到国内外研究者的普遍重视。Mortland 等(1976)制备了1.4—重氮二环(2.2.2)辛烷蒙脱石, 相似文献
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水解方法对坡缕石负载TiO2光催化性能的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
采用水蒸气水解和直接加水水解方法制备了负载型坡缕石/TiO2,并以300W高压汞灯为光源,活性金黄BES的降解活性为实验对象,研究了催化剂的投加量、催化剂煅烧温度以及实验重复次数对活性金黄染料溶液光降解作用的影响,对制备的催化剂进行了光催化氧化对比实验。结果表明:催化剂的最佳煅烧温度是300℃,最佳投加量为1g/L,并且直接加水水解方法优于蒸气水解法,直接加水水解方法能得到锐钛矿型TiO2,而蒸气水解方法只能得到无定形态TiO2。2h后,直接加酸水解制备的催化剂对活性金黄BES的去除率可达93%。 相似文献
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采用共沉淀法在不同物理条件下合成了一系列镁铝层状双氢氧化物(LDH),用化学分析、XRD和红外光谱对产物的组成与结构进行了表征,并探讨了初始溶液Mg/Al比、平衡pH值、水热反应温度、干燥温度等因素对合成LDH产物的结晶度、Mg/Al比、结构以及镁铝水解率的影响。结果表明,在实验条件范围内,最佳的合成条件为:初始Mg/Al比为2∶1,pH值为10,合成温度50℃,在此条件下固体产物为单一LDH物相,合成LDH的Mg/Al比为2∶1,镁铝水解率分别为99.21%和98.97%,结晶度高,可以实现在较低的温度下水热合成LDH。由于在LDH结构中Al3 替代Mg2 的量不同,导致X衍射分析d值和晶胞参数呈规律性变化。 相似文献
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采用共沉淀-湿法研磨-焙烧法制备 SO42-/TiO2-SnO2-ZnO(简写 STSZ)型固体酸催化剂,通过X射线衍射光谱、吡啶-红外光谱和扫描电镜对固体酸催化剂进行表征;以紫外灯为光源,研究催化剂用量、反应温度、反应时间以及催化剂回收利用等因素对苯酚降解的影响。结果表明在苯酚浓度为20 mg/L时,催化剂加入量6 g/L,20 W 紫外灯光距10 cm,废水温度40℃下搅拌反应3 h后,苯酚降解率可达到79.3%;催化剂重复使用6次后效果降低约10.6%,催化剂再生后活性与新鲜催化剂相当。 相似文献
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利用坡缕石粘土酸活化废液制备层状双氢氧化物（LDH）可以有效地解决活性白土生产过程产生的废酸液污染。研究了石灰中和坡缕石粘土酸活化废液合成LDH方法，以及制备的LDH材料对CrO^2-4和PO^3-4的吸附作用。结果表明：利用坡缕石粘土酸活化废液合成的LDH对PO^3-4主一的吸附能力比对CrO^2-4吸附能力强，对CrO^2-4、PO^3-4吸附性能接近于国外商品级LDH的性能，CrO^2-4、PO^3-4的吸附等温线符合Freundlich方程，LDH焙烧后对CrO^2-4、PO^3-4吸附能力比焙烧前有很大程度提高。 相似文献
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以钛酸丁酯为前驱体,采用醋酸为酸催化剂制备TiO2溶胶,将制备的溶胶分别加入经表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵改性的河北、临安、安吉、内蒙古膨润土中,制备有机-钛柱撑膨润土复合光催化剂,并对其进行XRD、SEM、BET表征。结果表明,TiO2插入了膨润土层间,并以锐钛矿型的晶形存在,制备的复合光催化剂仍有较好的层状结构,其比表面积均比相对应的不同产地的膨润土的比表面积大。以甲基橙为目标污染物,考察了有机-钛柱撑膨润土复合光催化剂的吸附性能和光催化活性,发现所制备的复合光催化剂具有较好的光催化活性,而且用不同的膨润土合成的催化剂的光催化活性差别很大。膨润土的化学组成和层状结构上的差异是复合催化剂吸附性能和光催化活性差别的主要原因。其中有机-钛柱撑临安膨润土复合光催化剂的光催化活性最好。 相似文献
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研究了La0.5 Sr0.5 Co0.8 Mn0.2 O3-δ钙钛矿活化过氧单硫酸盐对四溴双酚A(TBBPA)的降解作用,重点探讨不同的煅烧温度制备镧锶钴锰钙钛矿(LSCM82)的催化性能对过一硫酸盐降解TBBPA的影响,以及溶液的不同初始pH条件对优选材料体系降解效率的影响。结果发现,变价离子的氧化还原对Co3+/Co2+和(Mn4++Mn3+)/Mn2+是催化剂活性的主要贡献者。煅烧温度为950 ℃且具有适量间隙氧及比表面积的LSCM82-950催化反应速率较高。在中性pH环境条件下应用LSCM82-950活化过一硫酸盐降解水中TBBPA污染物,既可以使催化剂钴浸出很少,又能达到最大程度的TBBPA降解效果。 相似文献
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通过浸渍法(IM)和沉积-沉淀(DP)法制备了一系列Pt/TiO2P25)催化剂,并分别用甲醛溶液和氢气还原处理催化剂.利用原位红外监测催化剂表面吸附物种在反应过程中的变化,探究了催化剂制备和还原条件及Pt负载量对催化剂结构和催化氧化甲醛活性的影响.结果显示,用DP法制备并用甲醛还原的Pt/P25催化剂中Pt颗粒分散均匀,并具有合适的粒径和高浓度的表面活性氧,显示出良好的甲醛氧化活性.在空速30 000 ml/(g·h)、反应温度30°C和甲醛初始浓度50 mg/m的条件下,0.4%Pt/P25(DP-HCHO)上的甲醛转化率达到98%,并能稳定运行100 h以上.相比之下,Pt/P25(DP-H2)由于表面活性氧较少,不利于甲酸盐氧化,活性较低.Pt/P25(IM-H2)虽然具有高浓度的表面活性氧,却同时具有最大的Pt颗粒粒径,在甲醛转化为甲酸盐和甲酸盐氧化两步反应中的活性均较差,因而甲醛氧化活性最差. 相似文献