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水滑石

***生产水滑石

高比表面积水滑石材料的宏量制备及吸附性能研究

层状双金属氢氧化物(简称水滑石或LDHs)是一类新型无机二维纳米材料，在阻燃抑烟、PVC热稳定剂、红外吸收、紫外阻隔、催化、电化学储能等领域已经取得了工业化应用或表现出很好的应用前景。普通水滑石(Normal LDHs，简称N-LDHs)比表面积较小，大约为10～50 m2/g，一定程度上限制了水滑石及水滑石基复合材料的应用，尤其是在催化、吸附、电化学储能等领域。本***采用有机溶ji丙tong处理(Acetone Treatment，简称AT)的方法，制备四种水滑石AT-Mg2Al-CO3-LDHs、AT-Ni2Al-CO3-LDHs、 AT-Zn2Al-CO3-LDHs和AT-Mg3Al-CO3-LDHs，通过优化制备条件，其***da比表面积分别为123.5 m2/g、254.7 m2/g、54.5 m2/g和195.0 m2/g，考虑到AT-Mg3Al-CO3-LDHs的低成本及低毒性，且不会对环境产生二次污染等优点，故本***研究了AT-Mg3Al-LDHs的焙烧产物AT-Mg3Al-LDO对不同浓度重luo酸钾(K2Cr207)溶液中***铬Cr(Ⅵ)的吸附性能，通过ICP-AES表征技术，测得其吸附容量可达到55.91mg/g，约180 min可达吸附平衡，吸附容量是普通水滑石焙烧产物(简称N-LDO)吸附容量(23.71 mg/g)的～2.4倍，吸附平衡时间为N-LDO(1080 min)的1/6，吸附效率显著提升。进一步研究了丙tong处理法的工程技术问题，将高比表面积AT-Mg3Al-CO3-LDHs的制备进行了放大，通过中型反应釜装置、陶瓷膜等中试设备，实现了高比表面积水滑石材料的宏量制备，成功制备约2.7 Kg高比表面积AT-Mg3Al-CO3-LDHs，并对样品进行了一系列表征，从XRO、SEM表征结果可以看出与小试实验所制备的高比表面积水滑石结构和形貌保持一致，BET表征证明AT-Mg3Al-CO3-LDHs存在丰富的介孔结构，比表面积达到174.5 m2/g，为高比表面积水滑石材料的工业化生产提供了实践探索。

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水滑石

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近期，中国科学yuan理化技术研究所超分子光化学研究团队研究员张铁锐和英国牛津大学***Dermot

O’Hare合作制备了一种富含缺陷的超薄水滑石（LDHs）纳米材料，通过精准调控层板厚度，成功引入了氧缺陷，进而实现了与氧原子键合的不饱和配位Zn的合成。在题为Defect-rich

Ultrathin ZnAl-Layered Double Hydroxide Nanosheets for Efficient Photoreduction

of CO2 to CO with Water

的文章中，研究人员通过简单的水热合成方法，可控水滑石纳米晶的生长微环境，成功实现了水滑石厚度从280层到2层的调控，粒径进一步控制在30

nm。X射线精细结构衍射等手段表明，该超薄纳米片表面富含大量的氧缺陷，影响了Zn金属周围的配位环境，进而形成了Zn -Vo复合体。该缺陷位可以有效作为电子受限位，有利于光生电子传导到反应分子，在光催化还原温室气体CO2方面展现了非常好的催化效率和循环稳定性。采用传统方法合成的大粒径LDH因为没有该催化活性位，没有明显的光催化活性。通过理论计算和实验结合的手段，进一步证实了表面掺杂的氧缺陷作为杂质能级，影响了Zn原子周围电子轨道密度，提高了对CO2吸附能力，促进了光催化还原反应。该合成方法简单，催化剂对空气等不敏感，优质水滑石出口，易于保存，并且可以规模化制备；该思路同样适用于制备其他不饱和金属（Fe、Co、Ni、Ti等）掺杂的水滑石材料，二元水滑石出口，为制备多相金属催化剂搭建了一个材料平台。

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.水滑石结构及作用机理:

水滑石是一种具有层状结构的化合物（图1为镁铝水滑石层状结构图），水滑石出口，水滑石的通式可表示为［M2 1-XM3 X(OH)2］X ［An-X/n?mH2O］X-其中M2 为二价金属阳离子，M3 为三价金属阳离子。An-为碱性溶液中可稳定存在的无机和有机阴离子，不同的M2 和M3 ，不同的层间阴离子An—便可形成不同的水滑石。

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