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结构特征/水滑石 编辑LDHs是由带正电荷的主体层板和层间阴离子通过非共价键的相互作用组装而成化合物,它的结构类似于水镁石Mg(OH)2,由MgO6八面体共用棱形成单元层。有以下几个很突出的特点:(1)主体层板的化学组成可调变;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。(2)层间客体阴离子的种类和数量可调变;(3)插层组装体的粒径尺寸和分布可调控
典型的LDHs化合物是镁铝碳酸根型水滑石:Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O。LDHs的结构非常类似于水镁石[Mg(OH)2],由MgO6八面体共用棱形成单元层,位于层上的Mg2+可在一定的范围内被Al3+同晶取代,使得层板带正电荷,层间有可交换的CO32-与层板上的正电荷平衡,使得LDHs的整体结构呈电中性。王松林等利用氯化镁和氯化铝混合物与稀碱液的共沉淀反应,合成了带正电荷的氢氧化镁铝胶体,并研究了其组成的微粒助留体系对纸料留着的效果和影响因素。由于层板和层间阴离子通过氢键连接,使得LDHs层间阴离子具有可交换性。此外,在LDHs中存在层间水这些水分子可以在不***层状结构条件下除去。
热稳定性能
LDHs加热到一定温度发生分解,热分解过程包括脱层间水,脱碳酸根离子,层板羟基脱水等步骤。在空气中低于200℃时,仅失去层间水分,对其结构无影响,当加热到250-450℃时,失去更多的水分,同时有CO2生成,加热到450-500℃时,CO32-消失,完全转变为CO2,生成双金属复合氧化物(LDO)。在加热过程中,LDHs的有序层状结构被***,表面积增加,孔容增加。在加热过程中,LDHs的有序层状结构被***,表面积增加,孔容增加。当加热温度超过600℃时,则分解后形成的金属氧化物开始烧结,致使表面积降低,孔体积减小,通常形成尖晶石MgAl2O4和MgO。
6、焙烧复原法
该方法是建立在HTLcs的结构记忆效应基础上的一种制备方法。即指在一定条件下热处理HTLcs后,其焙烧产物即层状双金属氧化物(LDO)加入到含有某种阴离子的溶液中,重新吸收各种阴离子或简单置于空气中,使其能***原来的层状结构,得到新的HTLcs。柱撑过程的选择性与层板组成元素、反应介质、柱撑有机阴离子的空间结构和电子结构相关,这种方式多用于插入较大体积的客体分子。泰安燊豪化工有限公司水滑石***生产水滑石把LDHs单独加入UPVC中,对UPVC的热稳定作用很小,而且很快变色,表1为水滑石单独充当UPVC树脂的热稳定剂时体系的热稳定性。该法突出的优点是消除了与有机阴离子竞争柱撑的金属盐无机阴离子,但缺点是容易生成非晶相物质,且制备过程较为繁琐。利用该法制备的HTLcs易受干燥条件、焙烧温度、焙烧时间、pH值等因素影响,尤其焙烧温度对催化剂碱性和比表面积有较大影响。