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;(2)层间客体阴离子的种类和数量可调变;33之间,即MⅡ/MⅢ摩尔比介于2~4之间时能得到结构完整的LDHs。(3)插层组装体的粒径尺寸和分布可
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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;(2)层间客体阴离子的种类和数量可调变;33之间,即MⅡ/MⅢ摩尔比介于2~4之间时能得到结构完整的LDHs。(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。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破坏层状结构条件下除去。目前将其用于农业棚膜,大幅度提高了保温效果,同时LDHs组成和结构上的特点使其兼备抗老化性能、改善力学性能、提高阻隔性能、抗静电性能、防尘性能等。
7、尿素分解—均匀共沉淀法
该法利用尿素在低温下呈中性,可与金属离子形成均一溶液,而溶液温度超过90 °C时尿素分解使溶液pH值均匀逐步地升高这一特点,用尿素代替混合碱溶液,该罚的优点是溶液内部的pH值始终是一致的,因而可以合成出高结晶度的Mg-Al、Zn-Al、Ni-Al类水滑石,而难以合成Co-Al、Mn-Al、Co-Cr类水滑石。另一方面以尿素为沉淀剂,反应过程中在层间形成NH2COO-插层,经水热处理即转化为CO32-,而溶液内形成的[Ni(NH3)6]2+水热条件下则释放出NH3,所以尿素可以取代强碱混合液来制备碳酸型水滑石并且可以制备得到结晶较好、粒径均匀的水滑石样品。当水镁石片中的Mg2+被A13+同晶置换后,晶体结构不变,形成镁铝氢氧化物八面体结构层,称为类水镁石片,是水滑石的单元晶层。
在催化方面的应用
因水滑石具有的结构特性,从而可以作为碱性催化剂、氧化还原催化剂以及催化剂载体。如:它可以作为加氢、重整、裂解、缩聚、聚合等反应的催化剂;Suzuki和Reichle分别报道了用水滑石及不同阴离子取代的水滑石作2-羟基丁醛缩聚反应的催化剂,以及用含稀土La水滑石催化合成邻苯二甲酸二戊酯等。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。
LDHs作为多相碱性催化剂,在许多反应中正在取代NaOH、KOH等传统碱性催化剂。由于同多和杂多阴离子柱撑水滑石具有的性能,如具有可调变的孔道结构及较强的择形催化和酸碱性能而倍受人们的重视。具有层状结构、层间离子具有可交换性,所以名字中有“滑”1842年首先从片岩矿层中发现了天然水滑石矿。文献报道比较多的主要是采用二元、三元同多或杂多酸阴离子做柱撑剂,用它们考察过的催化反应有加氢、重整、裂解、缩聚、费—托合成制低碳醇、酯化、催化氧化等。



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