MgAl-EDTA柱撑水滑石的制备及其应用

以MgAl-CO3型水滑石为前体,由离子交换法进行插层组装,合成了EDTA柱撑的MgAl-EDTA水滑石,并用X射线衍射、红外光谱对样品进行了表征。探讨了n(Mg)/n(Al)摩尔比、pH、反应温度、EDTA与前体水滑石配比对插层反应的影响,结果表明,当n(Mg)/n(Al)摩尔比为2～3、pH在4.5左右、反应温度控制在150℃以上、同时保证过量的EDTA时,EDTA可以插入MgAl-CO3水滑石层间,取代CO23-,形成结构完好的EDTA柱撑水滑石。MgAl-EDTA柱撑水滑石通过层间EDTA对Cu2+的螯合作用,可以在较短的时间内吸附溶液中的Cu2+,溶液中Cu2+的去除率在96%以上。     

乙二胺四乙酸柱撑镁锌铝三元水滑石的制备与表征

采用共沉淀法合成了Mg2ZnAl-CO3水滑石;以其为前驱体,利用离子交换法进行插层组装得到Mg2ZnAl-EDTA三元柱撑水滑石;采用X射线衍射仪和傅立叶变换红外光谱仪对产物进行了表征.结果表明,合成的Mg2ZnAl-CO3水滑石纯度高、晶型良好,其层间CO32-可被乙二胺四乙酸(EDTA)阴离子取代形成Mg2ZnAl-EDTA三元柱撑水滑石;柱撑水滑石的层间距离明显增加,EDTA阴离子在层间倾斜排列.     

十二烷基磺酸根插层水滑石负载纳米钯催化的 Suzuki 偶联反应

 首次制备了十二烷基硫酸根 (DS–) 插层水滑石负载的纳米钯无膦配体型的 Suzuki 偶联反应催化剂. DS–进入到水滑石层间, 使层间距从微孔增至 2.9 nm, 从而有利于中等尺度的有机分子在催化剂表面的扩散. 进一步以 PdCl42–交换该水滑石得到 DS–和 PdCl42– 双插层的水滑石. 还原后可得到层间插有金属钯纳米团簇的水滑石. 由于 DS–插层后在水滑石层板间形成的空间有限, 限制了 Pd0 团簇的进一步生长. 作为一种亲油性的非均相催化剂, 该类催化剂可有效促进卤代芳烃与苯硼酸的 Suzuki 偶联反应. 催化剂循环使用 5 次后活性基本得以保持.     

含铜类水滑石催化材料热分解过程的研究

共沉淀法合成了Cu0.13Mg0 6Al0.27(OH)2(CO3)0.135·xH2O类水滑石物质 (CuHTlc) ,采用XRD、DTA TG、BET、TEM和27AlMASNMR技术对其热分解过程进行了表征。结果表明 ,在较低焙烧温度时 (低于300℃ ),氢氧根和层间水部分脱除 ,但水滑石仍保持其层状结构 ;500℃时 ,其层状结构被完全破坏 ,出现氧化镁晶相结构 ,随着焙烧温度的进一步升高 ,尖晶石晶相生成。500℃时的焙烧产物具有最大比表面 (193m2·g-1)。当温度高于500℃ ,焙烧产物组成可表示为Cu0.13Mg0.6Al0.27O0.135,CuHTlc的热分解过程可表示为 :Cu0.13Mg0.6Al0.27(OH)2(CO3)0.135·xH2O→Cu0.13Mg0.6Al0.27O0.135 (1 x)H2O 0.135CO2。     

NiAl类水滑石/皂石层状复合材料的制备及结构表征

以NiAl类水滑石和八面体片阳离子为Zn²⁺的皂石为前体，利用两前体层板带电荷的相反性和层间域离子的可交换性，在室温、常压的温和实验条件下，将带正电荷的类水滑石层板引入到带负电荷的皂石层间，首次合成出了一种新型层状复合材料——NiAl类水滑石/皂石层状复合材料。XRD、DTA、IR和²⁷Al MAS NMR的测试结果表明，类水滑石八面体层板已顺利插层到皂石片层之间，复合材料在c轴方向是单个皂石层板与单个类水滑石层板的交叉堆叠。DTA分析结果还表明，该层状复合材料具有高热稳定性，结构破坏温度高达837 ℃。     

Mg-Al水滑石催化甘油与碳酸二甲酯的酯交换反应简

报道了温和条件下甘油和碳酸二甲酯在一系列不同Mg/Al比（0.5-6）的Mg-Al水滑石催化下合成碳酸甘油酯（GC）的反应. 发现,Mg-Al水滑石对该反应具有很高的GC选择性,其中Mg/Al=2经400℃处理所得水滑石催化效率最高：70 ℃反应3 h甘油转化率达66.9%时,GC选择性维持在97%以上. 表征结果表明,水滑石样品的比表面积、孔径、结晶度和表面碱性对其催化活性影响很大.     

阳离子掺杂水滑石的制备及其性质研究

研究了掺杂阳离子水滑石的制备及阳离子对水滑石性质的影响. 分别制备了掺杂Zn2+、Ni2+、Fe3+型的水滑石, 考察了掺杂阳离子对水滑石晶相结构、层间距、层间阴离子含量、水滑石表面形态、水滑石碱性的影响, 结果表明, 由于阳离子的引入, 导致水滑石层间距减小及层间阴离子结合量降低, 且使水滑石培烧产物电负性提高, 并最终降低其碱性. 以上述水滑石培烧产物作为固体碱催化剂促进苯甲醛和丙醛缩合, 合成α-甲基肉桂醛, 关联了水滑石培烧产物碱性与反应活性的关系.     

MgZnAl-EDTA柱撑水滑石的制备及其对Pb(Ⅱ)的吸附

以共沉淀法合成的Mg2ZnAl-CO3水滑石为前体,采用离子交换插层组装方法制备了Mg2ZnAl-EDTA柱撑水滑石,并用XRD和IR进行表征。以水滑石前体和柱撑水滑石为吸附剂,用于废水中Pb2+的吸附。柱撑水滑石的吸附容量明显大于水滑石前体,柱撑水滑石的最佳吸附条件为:温度45℃,pH 5.5,吸附时间150min,Pb2+初始浓度100 mg·L-1。在最佳吸附条件下,柱撑水滑石对废水中Pb2+的饱和吸附量为183.51 mg/g。     

MgFe水滑石类化合物的制备与表征

采用共沉淀法合成了一系列MgFe水滑石类化合物。元素分析结果表明MgFe水滑石中Mg／Fe摩尔比与投料比基本一致。X-衍射结果显示，当Mg／Fe摩尔比为2，3或4时水滑石结晶度好、纯度高。差热-热重测试结果表明MgFe水滑石的分解有两个过程，分别对应于175℃和353℃的吸热峰。     

基于氟碳表面活性剂插层水滑石的聚酰亚胺纳米复合材料的制备与性能

以氟碳表面活性剂全氟辛基磺酸钾为插层剂, 通过离子交换制备插层水滑石, 并以其为填料, 通过原位插层聚合方法, 制备了水滑石/氟碳表面活性剂/聚酰亚胺纳米复合材料. 用X射线衍射、 红外光谱和热失重等方法分析插层水滑石结构. 结果表明, 全氟辛基磺酸钾插层水滑石后, 水滑石的层间距由0.76 nm增加到2.52 nm, 在水滑石层间构建了氟碳链的微环境. 这种氟化水滑石可剥离分散于聚酰亚胺基体中, 改善了纳米复合材料的气体阻隔性能、 介电性能和机械性能. 这种影响不仅体现无机纳米片层的杂化效果, 而且展示出氟碳链的特点.