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       水滑石

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中國科學家成功合成可見光驅動煤制油高xiao催化劑

日前，記者從中科院理化所獲悉，該所研究員張鐵銳團隊及合作者成功合成一種煤制油催化劑，這種催化劑實現了常溫常壓可見光驅動一yang化碳加氫制備高ji烴類。課題同時開發了基于納米水滑石和納米氧化為主要活性組元的新型稀土硫轉移劑，形成了年產1000噸硫轉移劑生產能力。相關研究結果發表在國際化學領域ding級期刊《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed.）上，并被選為當期“熱點（hot paper）”向讀者重點推薦。

據該第yi作者趙宇飛博士介紹，CO加氫高溫高壓制備高ji烴類（又稱為費托反應）是煤間接液化技術之一，在第二次期間投入大規模工業應用，是替代石油，實施煤碳潔凈高值利用的重要技術，在工業和學術界引起科研工作者的極大關注。其中稀土穩定劑以無污染、無du性和良好的光熱穩定性逐漸被人們接受。眾多費托催化劑中， Ru、Co、Fe基催化劑應用為。Ni基催化劑因為其C-C偶聯效率低下，更趨向于催化生成低值的，Ni基催化劑又被稱為化催化劑。介于費托反應重要意義，發展新的清潔、綠色的新型能源路線，特別在溫和條件下提高Ni基催化劑高選擇合成高附加值碳烴，依舊是一個挑戰。

相比傳統高溫高壓的熱催化轉化過程，太陽能光催化技術具有室溫常壓深度反應，可直接利用太陽能作為光源來驅動反應等獨特優勢，已經成為一種理想的潔凈能源生產和污染治理技術而備受矚目。

研究人員通過簡單的煅燒—氫氣還原方法，將水滑石載體可控還原為Ni/NiO納米結構，成功實現了NiO納米層部分錨定Ni納米顆粒的調控，表面NiO層和Ni納米顆粒之間豐富的界面，改變了NiO/Ni納米結構的電子環境。與會專家組認為，該項目開發了層狀類水滑石結構顆粒的一步合成法新工藝，合成出納米針狀復合氧化物，提高了RTV涂層材料的耐老化性能和使用壽命。該獨特的結構實現了可見光下CO的活化，進一步促進了催化劑表面的C-C偶聯，促進了可見光催化CO加氫制備高碳烴，且催化劑具有非常好的循環穩定性。他們還通過理論計算和實驗結合的手段，進一步研究了催化反應機理。催化劑合成方法簡單，成本低廉，更重要的是，該催化過程采用常溫常壓等綠色低能耗工藝，提供了利用非太陽能驅動合成燃料化學品的可能性。

該團隊發展的低溫常壓可見光驅動CO加氫制備高ji烴類的催化劑策略，拓展了人們對于費托反應局限于Fe、Co基催化劑的認識，對熱催化反應工藝是一個補充，具有廣闊的理論示范和應用前景。

類水滑石制作時直接用氫氧化na作沉淀劑，大多數人還加碳酸鈉，有區別么

物理粉碎法：透過機械粉碎、電火花bao等方法得到納米粒子。其特點操作簡單、成本低，但產晶純度低，順粒分布不均勻。

機械球磨法：采用球磨方法，控制適當的條件得到純元素、合金或復合材料的納米粒子。其特點操作簡單、成本低，但產品純度低，顆粒分布不均勻。

氣相沉積法：利用金屬化合物蒸汽的化學反應合成納米材料。其特點產品純度高，粒度分布窄。

沉淀法：把沉淀劑加人到鹽溶液中反應后，將沉淀熱處理得到納米材料.其特點簡單易行，但純度低，顆粒半徑大，適合制備載化物。水熱合成法：高溫高壓下在水溶液或蒸汽等流體中合成，再經分離和熱處理得納米粒子。其特點純度高，分散性好、拉度易控制。

.水滑石結構及作用機理:

   水滑石是一種具有層狀結構的化合物（圖1為鎂鋁水滑石層狀結構圖），水滑石的通式可表示為［M2 1-XM3 X(OH)2］X ［An-X/n?mH2O］X-其中M2 為二價金屬陽離子，M3 為三價金屬陽離子。經有機化處理的納米蒙脫土引入到氨綸制造中擴鏈劑組分，由于擴鏈劑與預聚體反應發生大量熱量將片層撐開、引入擴鏈劑單體分子后蒙脫土面層的間距擴大到2。An-為堿性溶液中可穩定存在的無機和有機陰離子，不同的M2 和M3 ，不同的層間陰離子An—便可形成不同的水滑石。