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。严重不对称的晶体场,阳离子在层板上的晶格中,阴离子不在晶格中,而在晶格外的层间。
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。共沉淀法用构成水滑石层的金属离子的混合溶液在碱作用下发生共沉淀是制备水滑石***常见的方法。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更强的碱性。
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、层板羟基缩水并脱除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***;当加热到250~450℃时,层板羟基缩水并脱除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。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)。LDO在一定的湿度(或水)和CO2 (或碳酸盐)条件下,可以,***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,其结构中碱中心充分暴露,使其具有比LDH更强的碱性。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,从而使表面积大大降低,孔体积减小,碱性减弱。
3、水热合成法
水热合成法,是先将SolS和SolB缓慢滴加在一起活着快速混合,然后将得到的浆状液立即转移至高压釜中,在一定的温度下(通常是100 °C)陈化较长时间,后经过过滤、洗涤、干燥、研磨得产品。此法特点是使水滑石的成核和晶化过程隔离开,并通过提高陈化温度和压力来促进晶化过程。水热合成法由于反应发生在密闭的系统中,因而没有其他杂质被引入。LDHs经煅烧后表现出优异的紫外吸收和散射效果,利用表面反应还可进一步强化其紫外吸收能力,使之兼备物理和化学两种作用。制备所得纳米金属氧化物具有粉末细(纳米级)、纯度高、分散性好、颗粒均匀、晶粒发育完整、可控等优异特性。另外水热法还能够避免高温下反应物的挥发、应力诱导缺陷、物相相互反应等缺点,更重要的是水热法通过调整反应条件可控制生成物的形貌、大小、粘度分布等。
3、水热合成法
水热合成法,是先将SolS和SolB缓慢滴加在一起活着快速混合,然后将得到的浆状液立即转移至高压釜中,在一定的温度下(通常是100 °C)陈化较长时间,后经过过滤、洗涤、干燥、研磨得产品。此法特点是使水滑石的成核和晶化过程隔离开,并通过提高陈化温度和压力来促进晶化过程。水热合成法由于反应发生在密闭的系统中,因而没有其他杂质被引入。pvc热稳定剂出口在化工生产中起着非常打的作用,可以用来作为化工原料,也可以作为一种催化剂催化自主发生的催化作用。制备所得纳米金属氧化物具有粉末细(纳米级)、纯度高、分散性好、颗粒均匀、晶粒发育完整、可控等优异特性。另外水热法还能够避免高温下反应物的挥发、应力诱导缺陷、物相相互反应等缺点,更重要的是水热法通过调整反应条件可控制生成物的形貌、大小、粘度分布等。
泰安燊豪化工有限公司
水滑石
***生产水滑石
1 实验
1.1 实验原料
聚(PVC):SG.5型,北京化二股份有限公司。
LDHs(Mg/A1=2):北京化工大学可控化学反应与技术***实验室。
硬脂酸钙、硬脂酸锌:北京化学***公司。
1.2 设备和仪器
高速混合机:GRH一10,辽宁阜新市轻工机械设备厂。
双辊塑炼机:SK一160B,上海橡胶机械厂。
烘箱:PH050A,上海益恒实验仪器有限公司。
全自动测色差计:TCP2,北京鑫奥依克光电技术有限公司。
1.3 实验步骤及测试方法
1.3.1 实验步骤
混料:将PVC、水滑石、硬脂酸钙、硬脂酸锌等混合至大约110℃时出料,然后冷却搅拌至40℃以下。混炼:在170℃下进行混炼,记录包辊时间和塑化好的时间,并且在塑化好以后每分钟取一个大约1mm厚的样片。
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