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     水滑石

專業生產水滑石

2.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。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。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。常見水滑石的化學組成包括層板內原子以共價鍵（離子鍵、氫鍵）連接并具有可交換的陰離子（如CO32-、Cl）,其基本的性能是堿性，特殊的化學組成和晶體結構,使其具有一系列獨特、優異的性能和功效。該類材料中CO32-可以有效地吸收PVC降解時脫出的HCl,減緩HCl對PVC樹脂的自催化作用，起一個酸吸收劑的作用。

怎么處理廢水中的磷

目前，污水除磷的方法有化學沉淀法、電解法、微生物法、水生物法、物理吸附法、土壤處理法和膜技術處理法等。其中吸附法以其容量大、耗能少、污染小、去除快和可循環等優點，在除磷方面得到了廣泛的應用。在眾多光催化劑中，TiO2因其具有化學性能穩定、反應條件溫和、價格低廉和對生物無du等優點已成為降解室內VOCs首xuan的催化劑[19-21]。用單一材料直接吸附磷的研究已經成熟，現在的主要研究方向已經轉為對材料進行改性后用于磷的吸附研究，改性材料的吸附研究方興未艾。

　　1.3 金屬(氫)氧化物

　　1.3.1 金屬氧化物

　　金屬氧化物具有表面積大、羥基團眾多和選擇吸附性高的優點。

　　氧化鐵吸附磷主要通過球面的靜電吸附和球內絡合的化學吸附。但是,目前推出的稀土穩定劑大多是稀土與鉛鹽的復合物,僅能作為低鉛化的一種過渡產品。磁性氧化鐵納米粒子在磷的初始質量濃度為2~20 mg/L、吸附劑投加質量濃度為0.6 g/L、反應時間為24 h時，得到磷da吸附容量為5.03 mg/g，在pH=11.1時，吸附容量則急劇下降到0.33 mg/g。

　　L. Rodrigues等研究水合氧化鋯吸附磷時發現，溫度由25 ℃升至65 ℃時，吸附容量則由53 mg/g升至67 mg/g，且在12 h達到吸附平衡，在pH=12時能解吸約74%的磷。(3)金屬皂無du類鈣/鋅穩定劑具有極廣闊的發展空間,國外已在大管徑管材、絕緣領域使用鈣/鋅穩定劑。氧化鋯納米粒子吸附磷的速率很快，在pH=6.2時可達da吸附容量為99.01 mg/g，是吸附容量gao的吸附劑之一，高濃度的共存陰離子對磷的吸附影響很小，吸附的適pH 為2~6，吸附容量在pH超過7時急劇下降。

　　1.3.2 水滑石

　　黃中子等在研究MgAl-CO3水滑石吸附磷時發現，當磷的初始質量濃度在25~100 mg/L時，30 min內即可達到吸附平衡，磷的去除率超過99%。研究發現，煅燒過水滑石具有較高活性，最jia反應溫度333K~343K，此時甲酯轉化率達90%以上。MgAlZr-CO3水滑石對磷的選擇吸附性很高，吸附溶液中離子的排序為HPO42->>SO42->Cl-、NO3-，這是由于磷酸根離子直接與層間Zr(Ⅳ)離子發生了絡合反應。

　　孫德智等研究ZnAl-2-300水滑石吸附磷的效果發現，污泥脫水液的溫度從25 ℃升到30 ℃時，水滑石的磷吸附容量明顯增加，水溫繼續升至50 ℃時，水滑石吸附容量又降至25 ℃時的水平。近幾年來，中國塑料工業呈現明顯的產業聚集發展態勢，規模企業數量增長迅速。焙燒ZnAl水滑石會增大表面積和增加孔隙率，焙燒溫度為300 ℃時除磷效果jia，600 ℃時變成尖晶石從而減小了表面積。

　　膠體水滑石納米片在pH為4.5~11內的除磷效果較好，吸附磷后的吸附劑可用作普通海藻石莼的生長肥料。

哈工程研制出功能xing緩釋材料

通過給載體水滑石等緩釋材料裝上磁性材料和熒光發光離子而形成的“導航儀”，可根據醫生指令直抵病變部位，并可有效跟zong 監shi的釋放情況，進而提高釋放效率和治liao效果。這是哈爾濱工程大學材料科學與化學工程學院的王君和他的團隊13年來一直致力研究的課題。但國內對復合金屬皂開發不夠重視,高性能的輔助穩定劑品種缺乏,與國外相比,反差較大。該課題日前取得了重要研究成果：其載體兼具靶向定位和熒光發光性的雙重功能，具有巨大的生物醫學領域應用前景。

　　王君主持的《靶向可控熒光性緩釋插層水滑石的合成及緩釋研究》，在黑龍江省科學技術獎勵暨科技成果招商和轉化對接大會上獲黑龍江省科學技術自然科學類一等獎。采用傳統辦法組成的大粒徑LDH因為沒有該催化活性位，沒有顯著的光催化活性。該項研究成功地將熒光材料、磁性gong能材料組裝到類水滑石、二氧化硅載體上，制備了兼有磁性靶向定位功能和熒光發光性能的傳輸載體，解決了在到達病變部位前后不能進行有效跟zong監shi的難題，對于提高釋放效率及治liao效果有重要意義，為該緩釋在疾病診療中的臨床應用提供了實驗依據。

　　載體水滑石作為緩釋的傳輸載體，具有安全、穩定、生物相容性較好和生物可降解性等特點，是當前極具開發潛力與應用價值的新型緩釋材料，也是國內外研究的熱點之一。生產PVC微發泡制品一般采用雙螺桿擠出機，工藝控制容易，產品質量穩定。該研究使載體在外磁場的作用下能準確有效地到達病變部位，提高病變部位的濃度，減少對全身正常組織的毒副zuo用，并利用熒光顯微鏡可以直接觀察到所處位置和治liao效果，從而達到在人體內的傳輸及釋放過程能夠被跟蹤、標記的目的。

　　王君帶領團隊從2000年開始進行水滑石插層材料的研制，2005年起將這一材料應用于緩釋研究。其間曾獲省、市自然科學基jin資助和高校博士點基jin資助。目前團隊共由6位青年教師組成。

　　本項目研究成果發表在國際著ming雜志《歐洲化學》上，受到國內外學者廣泛關注，為多功能介孔材料、緩釋、熒光發光、磁性組裝等學科的研究提供了理論支持和參考。由于極性的差別，無機阻燃劑與樹脂的相容性較差，影響材料的力學性能和加工性能。相關研究成果以學術的形式在國內外著ming期刊上發表SCI收錄173篇，他引1154次，其中SCI他引837次，共獲國家發明專利授權9項。

中科院理化所高xiao可見光合成氨研究取得進展

氨是重要的無機化工產品之一，合成氨工業在國民經濟中占有重要地位。液氨可直接用作化肥，農業上使用的氮肥如尿素、xiao酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復合肥，都以氨為原料。合成氨是大宗化工產品之一，世界每年合成氨產量已達1億噸以上，其中約80%用于化學肥料，20%用作其它化工產品的原料。同時，所有生物體都需要氮元素來建立蛋白質、核酸和許多其他生物分子。 氮氣約占地球氣體的78％，但不能被大多數生物直接吸收，因為N-N共價三鍵高的電離能導致其十分穩定。通過經典的Haber-Bosch工藝將N2固定在NH3上必須在鐵基催化劑存在的條件下，在苛刻的反應條件下進行（15-25 MPa，300-550℃）。提供反應條件需消耗世界能源供應的1-2％，每年約產生2.3噸二氧化碳。目前，用于NH3合成的原料氫氣主要來自的重整，每年約消耗世界產量的3-5％，并釋放出大量的氧化碳。 鑒于化石燃料短缺和全球氣候變化，通過減少能源需求過程的固氮是一項具有挑戰性和長期性的目標。）上，并被選為當期“熱點（hotpaper）”向讀者重點推薦。利用太陽能光催化技術將太陽能轉化為化學能，已被認為是解決未來可再生能源的jia途徑之一。 二維納米材料因其獨特的層板結構，大比例暴露活性位等優勢，在光電催化方面展現了優越性能，引起科研人員廣泛關注。層狀雙氫氧化物（水滑石，LDH）因其層板由多種組分構成、層板厚度可調等優勢，在催化方面展現了可調控性。中國科學yuan理化技術研究所研究員張鐵銳團隊通過簡單的共沉淀方法，制備了一系列MIIMIII-LDH（MII=Mg，Zn，Ni，Cu；MIII=Al，Cr）納米片光催化劑。X射線吸收精細結構，低溫電子順磁共振和正電子湮滅壽命測量表明，超薄LDH納米片由于富氧缺陷，結構形變和壓縮應變，增強了對N2分子的吸附和光生電子從LDH光催化劑轉移到N2，從而促進了NH3的有效合成（特別是CuCr-LDH納米片，其在500nm處量子產率仍能達到?0.10％）。研究工作顯示，在常溫常壓和可見光或直接太陽輻射下，基于LDH將N2還原成NH3是極有潛力和希望的新途徑。 研究結果發表在《先進材料》上，相關研究工作得到了科技部國家重點基礎研究計劃、國家自然科學基jin委優xiu青年科學基jin項目、國家自然科學基jin委青年基jin項目、國家萬人計劃-青年拔尖人才支持計劃、中科院戰略性先導科技專項（B類）的支持。（來源：中科院理化技術研究所）