水滑石之所以能够被广泛地应用于催化领域,是因为水滑石有特殊的结构赋予其许多特性:
1.特殊的层状结构。---不对称的晶体场,阳离子在层板上的晶格中,阴离子不在晶格中,而在晶---的层间。
2.酸性。htlcs的酸性不仅与层板上金属离子的酸性有关,而且还与层间阴离子有关。
3.碱性。ldhs的层板由镁八面体和铝氧八面体组成。所以,水滑石具有较强的碱性。不同的ldhs的碱性强弱与组成中二价金属氢氧化物的碱性强弱基本一致,但由于它一般具有很小的比表面积(约5—20m2/g),表观碱性较小,其较强的碱性往往在其煅烧产物ldo中表现出来。ldo一般具有较高的比表面积(约200—300m2/g)、三种强度不同的碱中心和不同的酸中心,其结构中间中心充分暴露,使其具有比ldh---的碱性。
4.热稳定性。htlcs经焙烧所得的复合金属氧化物仍是一类重要的催化剂和载体。以水滑石为例,其热分解过程包括脱结晶水、层板---缩水并脱除co2和新相生成等步骤。在低于220℃时,仅失去结晶水,而其层状结构没有被破坏;当加热到250~450℃时,层板---缩水并脱除co2;在450—550℃区间,可形成比较稳定的双金属氧化物,组成是mg3a1o4(oh),简写为ldo。ldo在一定的湿度(或水)和co2 (或碳酸盐)条件下,可以,恢复形成ldh,即所谓的“记忆功能”。ldo一般具有较高的比表面积(约200~300m2/g)、三种强度不同的碱性中心和不同的酸性中心,湘潭无卤阻燃剂,其结构中碱中心充分暴露,使其具有比ldh---的碱性。当加热温度超过600℃时,尖晶石mgal2o4和mgo形成,金属氧化物的混合物开始烧结,从而使表面积---降低,孔体积减小,碱性减弱。
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水滑石
生产水滑石
热稳定剂是聚塑料中的重要组分之一,它能在pvc加工及使用过程中抑制制品变色、性能变坏。聚的稳定剂可分为铅盐类、金属皂类、有机锡类、复合稳定剂及其它辅助稳定剂等。目前,上产量多的热稳定剂是铅盐类与金属皂类,我国热稳定剂也以铅盐类及金属皂类为主。盐基性铅盐热稳定效果好,电绝缘性及耐候性等也---,而且价格便宜;其大的缺点是含有毒元素金属铅。随着对环境保护认识的提高,热稳定剂的生产及消费进一步向没毒、低毒、复合方向发展,无铅、无镉化已经引起发达的普遍重视,而且替代产品不断出现和应用。美国在这方面走在---,近年又对饮用水中铅含量标准作了修改,由以往的50×10 -6降至16×10 -6,铅、镉稳定剂的应用已呈逐步下降的态势[1]。另外,铅盐热稳定剂还容易受硫的污染而失效。金属皂类主要为金属钙、锌、钡、镉、镁等的硬脂酸盐,它们的热稳定效果一般,并且它们中的一些也有毒。适用效果较好的是有机锡类稳定剂,它们和pvc的相容性较好,但是价格昂贵,无卤阻燃剂助剂,且也存在毒性和初期着色性差等问题。近年来,国外学者开展新型稀土有机化合物为热稳定剂的研究工作,取得了较好的效果。但是稀土稳定剂的加入不利于pvc流动性,稀土元素本身价格较高,这些---了它的---工业化应用[
离子交换和吸附方面的应用
ldhs可以作为阴离子交换剂使用。ldhs的阴离子交换能力与其层间的阴离子种类有关,阴离子交换能力顺序是co32- >; so42->;hpo42- >; f ->; cl->;b(oh)4 ->;no3- 。---阴离子易于交换进入ldh层间,无卤阻燃剂制备,阴离子易于被交换出来。ldhs由于具有较大的内表面积,容易接受客体分子,可被用来作为吸附剂。
目前,在印染、造纸、电镀和核废水处理等方面已有使用ldh、ldo作为离子交换剂或吸附剂的研究---。如用ldh 通过离子交换法去除溶液中某些金属离子的络合阴离子,如ni(cn)42- 、cro42- 等;用li和al与直链酸构成的ldh可以作为疏水性化合物的吸附剂;利用ldh的选择性以及异构体不同的插入能力来分离异构体;ldh 、ldo作为一种具有很大潜力的酚类吸附剂,可以从废水中吸附(tcp)、(tnp)等。ldhs的离子交换性能与阴离子交换树脂相似,但其离子交换容量相对较大(如水滑石,3.33meq/g)、耐高温(300℃)、耐辐射、不老化、密度大体积小,上述特点尤其适合于核动力装置上性废水的处理。
如在核废水中性i-离子的处理可以用ldh。ldo对于金属离子具有较强的吸附能力。如核废水中的co2+ 离子,可以使用ldo 处理,它不仅吸附co阳离子还同时吸附溶液中的阴离子,如so42- 等,它可以在较高的温度下(500℃)进行,与离子交换树脂相比具有的优势。
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