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發布時間:2021-04-11 22:45  
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其化學組成可以表示為[MⅡ1-xMⅢx(OH)2]x+(An-)x/n·mH2O,其中MⅡ為Mg2+,Ni2+,Co2+,Zn2+,Cu2+等二價金屬陽離子;水滑石粒子分解后的固體產物具有很大的比表面積及很強的堿性,能及時吸收材料熱分解時釋放的酸性氣體和煙霧并轉變成相應的化合物,從而起到抑煙和消煙的作用。MⅢ為Al3+,Cr3+,Fe3+,Sc3+等三價金屬陽離子;An-為陰離子,如CO32-,NO3-,Cl-,OH-,SO42-,PO43-,C6H4(COO)2 2-等無機和有機離子以及絡合離子,則層間無機陰離子不同,LDHs的層間距不同。當x值在0.2-0.33之間,即MⅡ/MⅢ摩爾比介于2~4之間時能得到結構完整的LDHs。在LDHs晶體結構中,由于受晶格能低效應及其晶格定位效應的影響,使得金屬離子在層板上以一定方式均勻分布,即在層板上每一個微小的結構單元中,其化學組成不變。
在催化方面的應用
因水滑石具有獨特的結構特性,從而可以作為堿性催化劑、氧化還原催化劑以及催化劑載體。如:它可以作為加氫、重整、裂解、縮聚、聚合等反應的催化劑;Suzuki和Reichle分別報道了用水滑石及不同陰離子取代的水滑石作2-羥基丁醛縮聚反應的催化劑,以及用含稀土La水滑石催化合成鄰苯二甲酸二戊酯等。用于PVC熱穩定劑,農用PE、PVC、EVA中的紫外線吸收體。
LDHs作為多相堿性催化劑,在許多反應中正在取代NaOH、KOH等傳統堿性催化劑。由于同多和雜多陰離子柱撐水滑石具有獨特的性能,如具有可調變的孔道結構及較強的擇形催化和酸堿性能而倍受人們的重視。為此本文在成核/晶化隔離法基礎上,研究了水熱條件下晶化溫度和晶化時間對鎂鋁水滑石晶體生長的影響。文獻報道比較多的主要是采用二元、三元同多或雜多酸陰離子做柱撐劑,用它們考察過的催化反應有加氫、重整、裂解、縮聚、費—托合成制低碳醇、酯化、催化氧化等。
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由圖1可知其結構是層板型,層間距很大,為0.76nm,而且有很大的比表面積,這樣能夠使其表面羥基充分與HC1反應。國內外一般認為,水滑石在PVC加工過程中的熱穩定作用是由于其表面羥基吸收PVC熱分解釋放出的HC1氣體,從而抑制HC1對PVC分解的催化作用。而在提高材料自燃溫度(低填充時),提高氧指數,促進炭化效果方面,氫氧化鎂則優于氫氧化鋁。有學者提出HC1與水滑石層問CO3 2-交換的作用機理,水滑石作為PVC熱穩定劑時,PVC熱分解生成的HC1與水滑石層間的CO3 2-反應,同樣會有效抑止PVC的分解。