水滑石合成與吸附性能研究.pdf

1、水滑石由于其組成和結(jié)構(gòu)的特殊性，使其在催化反應(yīng)中表現(xiàn)出高的催化活性和選擇性，但由于天然水滑石品種少，結(jié)晶度低，雜質(zhì)含量高等缺陷，其廣泛應(yīng)用受到一定的限制。所以，新的水滑石材料的合成方法愈來愈引起大家的廣泛研究。 本文用均勻沉淀法制備MgAl-LDHs。首先研究反應(yīng)溫度、時間、金屬離子濃度的影響，借助XRD、SEM等手段對粉體的結(jié)晶度、形貌進(jìn)行分析。結(jié)果表明此法制備的粉體具有均一、規(guī)整六方片狀晶體形貌；溫度、時間和離子濃度主要影響

2、片狀晶體的直徑，而對晶體形貌影響不大；升高晶化溫度，延長反應(yīng)時間，可使六邊形晶片長大：另外，降低離子濃度，也可使粒徑變大。然后考查溶劑影響，借助XRD、FT-IR、SEM、TG-DTG、N2吸附等手段分析，結(jié)果表明：添加少量有機溶劑后可得到形貌規(guī)整、結(jié)晶度和熱穩(wěn)定性能沒有明顯變化的水滑石粉體，但少量有機溶劑的添加對粉體粒徑尺寸影響較大，粒徑尺寸從2μm減小到1μm。隨著添加量的增多，粉體粒徑尺寸明顯減小，比表面積逐漸增大。 繼而

3、利用CO2氣液反應(yīng)的新方法首次制備MgAl-LDHs。利用XRD、FT-IR、TG-DTG、SEM、TEM等手段對粉體進(jìn)行結(jié)構(gòu)、性能和形貌的表征，結(jié)果表明，此方法可制備得到晶相單一的片狀水滑石納米粉體，粒徑尺寸為60-100 nm。另外考查晶化溫度、時間、M2+/M3+摩爾比因素對晶體結(jié)構(gòu)和晶體粒徑的影響。結(jié)果表明，隨晶化溫度的升高和晶化時間的延長，晶體結(jié)構(gòu)漸趨完整，粒徑逐漸增大：M2+/M3+摩爾比會影響水滑石的純度，過高或過低都容易

4、出現(xiàn)雜相。將此法應(yīng)用到CoAl-LDHs的制備，發(fā)現(xiàn)此新方法可以制備得到結(jié)晶度較低的CoAl-LDHs，工藝條件需進(jìn)一步優(yōu)化以得到高結(jié)晶度的水滑石粉體。 最后對均相沉淀法和新方法制備的水滑石及焙燒產(chǎn)物進(jìn)行甲基橙吸附實驗，測試其吸附性能。結(jié)果表明新方法制備的粉體因為粒徑較小而具有更好的吸附效果；由于水滑石獨特的結(jié)構(gòu)記憶效應(yīng)導(dǎo)致焙燒態(tài)水滑石吸附效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水滑石化合物。通過改變吸附劑投加量、吸附時間以及溫度來考察各因素對甲基橙吸附的