镁铝水滑石的合成文献综述

 2023-06-03 02:06

文献综述

1 引言水滑石类化合物,又称层状双氢氧化物(Layered double hydroxide,LDH),是一种层状化合物,其由带正电荷的层板、层间带有电荷补偿的阴离子和溶剂分子组成。

金属阳离子占据了共享八面体的中心位置,氢氧根离子占据了八面体的顶点位置,层板上的氢氧根链接形成二维的片状[1]。

典型的LDHs和水镁石Mg(OH)2具有类似的晶体结构,其化学结构通式为:[M1-xⅡ MxⅢ (OH)2]x [Xx-mM-](0.2le;xle;0.3),其中MⅢ 为Al3 、Fe3 等三价金属阳离子,MⅡ 为Mg2 、Mn2 等二价金属阳离子,XM-为NO3-、CO32-、Cl-等阴离子[2]水滑石是20世纪80年代开发的一种新型无机热稳定剂,具有无毒清洁、价廉和高效等优点,一直以来备受青睐。

但水滑石普遍存在团聚严重、形貌不规整、生产成本高等问题。

目前,镁铝水滑石最常用的合成方法有共沉淀法、水热法、尿素法等,但这些方法均存在很大的局限性[3]。

水滑石类材料的特殊结构使其具有特殊性能,包括层板化学组成的可调控性、数量的可调控性和层间离子种类丰富[4],在离子交换和吸附、催化、红外吸收材料、紫外阻隔材料、医药、有机合成、阻燃等方面得到了广泛的应用,具有广阔的潜在利用前景,已然成为国内外开发研究的热点。

2 水滑石性能LDHs的主要特征由组成结构主体层板的元素种类及组成比例、带正电荷层板的堆积形式、层间阴离子的种类 数量和排列方式、层间结晶水的数量和位置决定。

(1)酸碱性:LDHs最基本的性质是碱性,尤其是煅烧后的煅烧产物LDO碱性更强。

研究表明,LDHs的层板上含有碱性位点OH-,其他化合物可与此碱性位点接枝,使其具有碱催化活性和选择性。

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