己二酸柱撑水滑石的制备及表征

水滑石（Layered Double Hydroxidex,简称LDHs）是一类具有层状结构的阴离子型粘土^[1]。水滑石的一个重要性质是层间阴离子具有可交换性,引入不同的阴离子,能够得到不同结构和功能和柱撑水石滑,因而阴离子插层是水滑石研究的一个重要方向。各类阴离子如有机和无机阴离子、同多和杂多阴离子以及金属配合物阴离子的柱撑水滑石在文献中都有报道^[2-5]。其中有机阴离子由于在结构上的多样性,使有机阴离子柱撑水滑石具有巨大的应用开发潜力,已经引起了人们的广泛关注^[6-12]。     

几种杂多阴离子柱撑水滑石的合成与吸附行为

柱撑水滑石类层柱状阴离子粘土是一类新型层柱材料，由于其二维孔道结构的可调变性及潜在的择形催化性能，已引起人们的重视[1-3]．迄今，人们已合成了包括无机和有机阴离子，同多和杂多阴离子（Polyoxometalates，简称POMs）以及配合物阴离子在内的多种柱撑水滑石，其中同多和     

P—W系杂多阴离子柱水滑石的制备及表征

本文采用微波法，首次制了第四周期系过滤金属取代三元杂多阴离子（ＰＺＷ１１）柱水滑石。经ＸＲＤ、ＤＴＡ、ＩＲ、ＵＶ－ＤＲＳ和ＥＳＲ表征。结果表明插入层间的柱高约为１．０ｎｍ，进入水滑石层间的杂多阴离子与其盐的ＩＲ振动类型和振动频率很相近，并且在水滑石层间ＰＷ１２基团不能稳定存在，可能已部分发生降解，而ＰＺＷ１１则能稳定的存在于水滑石层间。ＵＶ结果表明，进入水滑石层间的杂多阴离子的桥氧与钨（Ｏｂ／Ｏｃ     

过氧杂多阴离子柱撑水滑石类层状化合物的合成与表征

以硝酸根型水滑石作交换前驱体，通过离子交换法合成了过渡金属离子一、三钛取代的Ｋｅｇｇｉｎ结构过氧钨硅杂多阴离子柱撑水滑石Ｚｎ２Ａｌ（ＯＨ）６－［ＳｉＷ１１（ＴｉＯ２）Ｏ３９］及Ｚｎ２Ａｌ（ＯＨ）６－［ＳｉＷ９（ＴｉＯ２）３Ｏ３７］，用元素分析、ＸＲＤ、ＩＲ、ＸＰＳ、化学分析等手段对产物的组成和结构进行了表征。结果表明，过氧杂多阴离子进入水滑石层间，使水滑石的层间距从０．９２ｎｍ增加到１．４７ｎｍ。     

硅钨系列三元杂多阴离子柱撑水滑石的合成、表征及其酸碱催化性能

从ＮＯ_３－ＬＤＨ出发，通过直接交换反应合成了具有Ｋｅｇｇｉｎ结构的杂多阴离子ＳｉＷ_（１１）Ｍ·（Ｈ_２Ｏ）Ｏ　（Ｍ为第一系列过渡金属）柱撑水滑石，用元素分析、ＸＲＤ、ＩＲ和ＤＴＡ对产物的组成和结构进行了表征。结果表明，杂多阴离子进入水滑石层间，使水滑石的层间距从０．９２ｎｍ增加到１．４７ｎｍ，且热稳定性有所提高。柱撑产物在异丙醇反应中表现出酸碱双功能催化作用，但酸催化占明显优势。     

杂多阴离子柱撑水滑石层柱相互作用(Ⅰ)

杂多阴离子柱撑水滑石层柱相互作用（Ⅰ）李兴林＊佘益民郭军蒋大振（中国科学院长春应用化学研究所长春１３００２２）（吉林大学化学系长春）关键词杂多阴离子，柱撑水滑石，ＸＰＳ，ＩＲ，ＸＲＤ１９９６－０６－１８收稿，１９９６－１０－１２修回国家自然科学基金资...     

柱撑化合物Zn2Al-PW11Z的结构模型及酯化活性

杂多化合物是性能优异的酸型和氧化型或双功能催化剂[1－4]，而通式为的阴离子粘土通常具有减催化或还原催化性能[5，6]．因此，从在分子及原子水平上设计催化剂，调控催化性能观点出发，人们期望将体积较大的杂多阴离子嵌入阴离子粘土层间，合成大层间距的新型柱撑微孔材料．1988年Pinnavaia等人[7]首次报导了Zn2Al－V10O28是具有2．0nm孔径分布的中微孔材料．最近，笔者将单取代型Keggin结构杂多阴离子GeW11O39Z（H2O）6－（其中Z＝Ni2 和Cu2 ）和缺位Keggin结构的GeW11O嵌入Zn2Al－NO3层间，合成了通道高度为0．9nm的新型柱撑…     

钨硅系列三元杂多阴离柱撑阴离子粘土的合成及表征

采用离子交换法将过渡金属离了三元取代钨杂多阴离子引入Ｚｎ２Ａｌ型阴离子粘土层内，得到柱撑水滑石Ｚｎ２Ａｌ（ＯＨ）６－ＳｉＷ９Ｚ３Ｏ４０（Ｚ＝Ｔｉ＾４＋，Ｍｏ＾６＋）及Ｚｎ２Ａｌ（ＯＨ）６－ＳｉＷ９Ｆｅ３（Ｈ２Ｏ２）３Ｏ３７。ＺＲＤ及ＩＲ表明，杂多阴离子引入水滑石层间后，水滑石层内高度为１．０ｎｍ。     

Keggin结构磷钨钒杂多阴离子柱撑水滑石的合成、表征与热稳定性研究

采用水浴液中阴离子直接交换法合成了具有不同钒含量的Ｋｅｇｇｉｎ结构磷钨钒杂多阴离子ＰＷ（１２－ｎ）ＶｎＯ（４０）（ｎ＝１—５）柱撑水滑石，用元素分析、ＸＲＤ和ＩＲ对柱撑产物的组成和结构进行了表征．ＸＲＤ结果给出柱撑产物的底面间距达１．４７Ｍ．ＤＴＡ结果表明柱撑产物的热稳定性高于水滑石前驱体，且与杂多阴离子中Ｖ含量相关．由不同温度下焙烧样品的ＸＲＤ和ＩＲ研究可知，柱撑产物的热分解过程为：＜２５０℃时脱除物理吸附水和层间水；２５０～４００℃范围内脱羟基（同时伴随着层间Ｋｅｇｇｉｎ离子结构的破坏）；４００℃以上生成ＷＯ３和Ｍｇ２Ｖ２Ｏ７，后者在７５０℃以上分解为ＭｇＯ和Ｖ２Ｏ５．     

杂多阴离子柱撑水滑石类层柱材料中层柱相互作用研究

合成了具有不同组成的类水滑石层状化合物和杂多酸，据此制备了一系列杂多阴离子柱撑水滑石，用ＩＲ光谱、ＤＴＡ等方法研究了此类层柱材料中层与柱的相互作用，发现类水滑石层状化合物中的Ｍ＾３＋离子的种类和具有Ｋｅｇｇｉｎ结构的杂多阴离子的组成元素，无论处于四面体中、还是位于八面体中，对层柱的相互作用皆有明显影响，此外，这种相互作用还导致杂多阴离子中四面体和八面体对称性及相关性质的改变。     

WO3/TiO2纳米材料的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备WO3/TiO2复合纳米光催化剂,掺入WO3、TiO2锐钛矿101峰的相对强度、平均晶粒直径与颗粒直径均减小,比表面积增大;WO3掺入摩尔比分别为2%、5%、8%时,新的LRS峰位分别出现在797、967及969cm-1;在380-460nm范围内,WO3/TiO2的反射率减小,XPS分析表明,WO3/TiO2晶体中存在W6+、W5+、W4+、和Ti4+、Ti3+。以亚甲基兰的光催化降解为反应模型,掺入WO3后,光催化活性增强,掺入摩尔比为2%时,WO3/TiO2的光催化活性最高。还讨论了光催化活性与性质的关系。     

铁铝复合柱撑粘土的制备、酸性与表征(II)

用UV-DRS、Mossbauer谱、XPS、程序升温还原(TPR)等技术对新型铁铝复合柱撑粘土(FeAl-PILC)进行了表征, 用IR、吡啶吸附IR、正丁胺吸附-TPD手段, 考察了其表面羟基和酸性. 结果表明, 层间柱铁铝聚合物中铁-铝间存在着相互作用. Fe/Al比<0.5时, 相互作用强, 铁的分散度大, 难还原. Fe/Al≥0.5时, 相互作用较弱, 易还原, 焙烧后易生成α-Fe_2O_3s. 随Fe/Al的增加, 其表面酸性逐渐减弱.     

掺硼纳米TiO2的制备及光催化性能研究

采用改进的Sol-gel方法,制备了单分散椭球形微孔结构的掺B纳米TiO₂光催化剂,并用TG-DTA、XRD、XPS、UV-Vis、TEM、BET等手段进行表征.以难生化降解的染料罗丹明B为目标降解物,采用HPLC检测,通过不同光照时间下染料降解率考察了产物的光催化活性.结果表明,改进的Sol-gel法制得的光催化剂具有明显的孔结构,而且比表面积大、孔径分布窄、粒径小、分散性好;适量B的掺杂能够有效促进TiO₂纳米粒子的光催化活性.最佳催化剂制备条件:B掺杂的摩尔分数为20%、450℃煅烧2 h,此时所制得的B-TiO₂光催化剂活性比纯TiO₂有显著提高.     

XPS中Tougaard法本底扣除初探

介绍了XPS（X ray photoelectron spectroscopy）谱图中本底产生的机理以及Tougaard法本底扣除原理的简略推导过程,提出了可供编程的约化形式,使用VC语言编写程序试对不同样品（含金属、过渡金属及非金属）的谱图进行本底扣除,并与Shirley法、直线法本底扣除进行准确性的比较,提出了Tougaard方法试用于非金属粉末化合物样品的测试分析结果.     

甲烷氧化偶联Ti-La-Li系混合氧化物催化剂

研究了Ti-La-Li三元氧化物的组成、结构及其对甲烷氧化偶联反应的催化性能；用XRD、IR、XPS和SEM等方法对催化剂进行表征，结果表明：在LiTi_xLa_(1-x)O_2系列催化剂中，随x值的不同，可生成LaTi_(1－y)Li_yO_(3-λ)、Li_2TiO_3、La_(0.66)TiO_(2.993)、La_2O_3和Li_(1.33)Ti_(1.66)O_4几种物相，其中，钙钛矿到三元复合氧化物LaTi_(1-y)Li_yO_(3-λ)是甲烷氧化偶联反应的主要活性相，活性位Li~＋-O~－-Ti~(3＋)的形成是活性提高的主要原因．Li_2TiO_3和La_(0.66)TiO_(2.993)是深度氧化活性相，而Li_(1.33)Ti_(1.66)O_4既无偶联活性，也无深度氧化活性．     

锂在甲烷氧化偶联多元氧化物催化剂中的作用

考察了不同Li含量对Li_xLa_(0.5)Ti_(0.5)系氧化物催化剂的甲烷氧化偶联催化性能的影响；比较了水洗前后LiLa_(0.5)Ti_(0.5)氧化物催化剂的催化活性，并通过XRD、IR、XPS和BET等方法时催化剂进行表征。确认了Li在含稀土、过渡金属多元氧化物中的作用。其中，表面Li的作用是缩小催化剂的比表面积，覆盖表面深度氧化活性位，提高C_2选择性；体相Li的作用是部分取代Ti~(3+)进入LaTiO_3晶格形成LaTi_(1-y)LiyO_(3-λ)活性相，产生甲烷氧化偶联Li~+-O~--Ti~(3+)缺陷簇。(注：Li_xLa_(0.5)Ti_(0.5)和LiLa_(0.5)Ti_(0.5)表示该系列氧化物催化剂制备时的各金属元素的配比。用来表示催化剂的名称，并不表示实际存在的物相，以下类同，下面出现时，不再加以说明。)     

掺杂纳米TiO2光催化性能的研究

利用浸渍法分别制备了Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu六种过渡金属离子掺杂改性的二氧化钛光催化剂，以乙酸水溶液的光催化氧化反应和二氧化碳还原反应为探针,评价了掺杂催化剂的光催化性能.借助光电子能谱（XPS）、X射线衍射分析（XRD）等手段对掺杂催化剂进行了表征.研究结果表明，经过渡金属离子掺杂后，光催化性能均有不同程度的改善，改善程度按Cr、Co、Ni、Fe、Mn、Cu递增.掺杂后催化剂表面吸附氧的活泼性、金属离子的价态及得电子能力上的差异决定了不同离子掺杂纳米二氧化钛光催化性能的差异.     

低量La3+掺杂S-TiO2光催化剂的制备、表征及其光催化活性

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了La³⁺/S-TiO₂纳米光催化剂,通过XRD、BET、XPS、UV-Vis等手段进行了表征.以甲基橙溶液为光催化降解反应的模型化合物,考察了光催化剂的活性,探讨了低量La³⁺掺杂对TiO₂纳米粒子光催化活性的影响机制.实验结果表明:S改性TiO₂后明显提高了TiO₂纳米粒子的光催化活性,而La³⁺掺杂S-TiO₂后,进一步提高了TiO₂纳米粒子的光催化活性,La³⁺的最佳掺杂量(相对于TiO₂的质量分数)为0.369%;La³⁺/S-TiO₂(ω(La³⁺)=0.369%)为纳米光催化剂时,甲基橙的脱色率达到92.4%(光照120min);XRD和BET分析表明,低量La³⁺掺杂抑制了TiO₂由锐钛矿向金红石的转变,阻碍了TiO₂晶粒的生长,提高了TiO₂的比表面积;XPS分析表明,S、La³⁺掺杂可以导致粉体的表面羟基含量增加,掺杂S以S⁶⁺形式置换TiO₂晶格中的Ti⁴⁺;UV-Vis分析表明,光催化剂La³⁺/S-TiO₂比纯TiO₂具有较强的紫外光吸收性能.与纯TiO₂相比,La³⁺掺杂TiO₂纳米粒子光催化氧化活性的提高应归因于La³⁺掺杂增加了表面羟基含量,增大了比表面积,增强了样品表面的紫外光吸收能力.     

载Ni双功能碱性沸石催化剂的研究

采用分步浸渍法制备了负载Ni和KOH的NaX沸石催化剂 ,用XRD、TPR、CO2 TPD和XPS等手段对样品的结构、表面碱性、金属组分的可还原性、表面Ni物种的形态等进行了表征 ,对金属组分和碱性组分间的相互作用进行了研究 ,并揭示了这种作用的本质.同时结合丙酮一步法合成甲基异丁基酮的反应 ,探讨了反应性与样品碱性、金属性的关系 ,阐明了该反应中双功能催化剂上金属组分与碱性组分必须匹配合宜的原因     

稀土(La~(3+),Eu~(3+),Tb~(3+))萘甲酸邻菲咯啉三元配合物的性质

在95%乙醇溶液中合成了3种稀土萘甲酸邻菲罗啉三元配合物,其通式为RE(Nap)3·phen(RE=La3+,Eu3+,Tb3+;Nap=萘甲酸根;phen=邻菲咯啉).并用元素分析、IR、1H NMR、XPS、XRD等分析手段对产物进行了表征,结果表明萘甲酸根以双齿方式与稀土离子配位.