邻甲酚在类水滑石、焙烧及改性类水滑石上的吸附

用液相非稳态共沉淀法制备了Mg-Al 类水滑石(HTlc); Mg-Al HTlc 于450 ℃下焙烧得焙烧类水滑石(CHTlc); 采用结构重建法由CHTlc 制备了十二烷基硫酸根(DS－)插层(改性)类水滑石(DS·HTlc). 研究了邻甲酚在Mg-Al HTlc,CHTlc 和DS·HTlc 上的吸附行为: 邻甲酚在Mg-Al HTlc, CHTlc 和DS·HTlc 上的吸附动力学和等温式均分别符合准二级动力学方程和Freundlich 方程, 且吸附速率和吸附量大小均依次为: DS·HTlc>>CHTlc>HTlc; 在初始pH＝5.00～13.00 范围内, 邻甲酚在HTlc 和CHTlc 上的吸附量随pH 值的增加先增加后减小, 随温度的增加而增加, 邻甲酚在DS·HTlc 的吸附量随pH 值和温度的增加而降低; 邻甲酚在HTlc, CHTlc 和DS·HTlc 上的吸附量均随电解质(NaCl)浓度的增加而增加, 探讨了吸附机理. 研究结果表明, DS·HTlc 有望成为一种新型的高效酚类有机污染物处理剂.     

Zn-Al-Ce三元类水滑石的制备及性质研究

采用共沉淀法，水热合成层状化合物一硝酸根柱撑锌铝铈三元类水滑石，分别测定了各种单一金属盐溶液及M^2 ／M^3 摩尔比为2，Ce^3 ／Al^3 摩尔比为0．25的混合金属盐的NaOH滴定曲线，并利用XRD对不同条件下合成产物进行物相分析。实验结果表明：在M^2 ／M^2 =2，Ce^3 ／Al^3 =0．07～0．50，pH=5．8～6．5条件下进行多种离子共沉淀，并经120℃、6h水热处理后，均能合成结构单一的ZnAlCe—HTLLcs，利用TG—DTlA、FT—IR、ICP对合成物进行了表征，筛选出适宜的合成条件，并对HTLcs层状结构的热行为进行初步研究，结果表明ZnAlCe—HTLcs热稳定性较差，层间结合水、层板羟基及层间客体物种(NO3^-)失去温度在240℃左右，易于转化为复合氧化物，将此复合氧化物应用于NO的催化?肖除反应，680℃下NO的转化率高达近100％。     

层板Ni2+的引入对CuCr类水滑石晶体结构的影响研究

采用自行创制的成核晶化隔离法将Ni^2 引入层状双金属复合氢氧化物(LDHs)的层板,首次合成得到了层板含Ni^2 的三元金属铜镍铬的碳酸根型LDHs(CuNiCr—LDHs),通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、热重及微商热重分析(TODTG)、等离子电感偶合元素分析(ICP)和激光粒度分析等手段对产物的晶体结构特征进行了研究,结果表明：当反应Cu^2 ／Ni^2 ／Cr^3 投料摩尔比介于1：2：1～1：3：1之间,晶化温度为180℃和晶化时间大于4h时,利用成核晶化隔离法可以合成得到晶型规整的CuNiCr—LDHs;研究同时发现,层板引入Ni^2 后可以削弱Cu^2 的Jahn-Tellex效应对层板对称性的影响,提高了LDHs的晶型完整性和结构稳定性。     

Mg/Zn/Al类水滑石的热分解和水化性能研究

采用共沉淀法制备了Mg2Al1、Zn2Al1和Mg1Zn1Al1LDHs,利用XRD和SEM表征手段,对它们的热分解及焙烧物在Na2CO3溶液中恢复层状结构的能力进行了对比研究。结果表明,在400～700℃温度范围内,Zn2Al1LDH和Mg2Al1LDH的焙烧物中均出现氧化物相(ZnO和MgO)和尖晶石相(ZnAl2O4和MgAl2O4相);而Mg1Zn1Al1LDH的焙烧物中始终以ZnO相为主,仅在700℃时出现微弱的MgAl2O4相。三种焙烧物恢复层状结构的能力为:Mg1Zn1Al1LDO>Mg2Al1LDO>Zn2Al1LDO,其与焙烧物组成有关。原始LDHs和水化LDHs均呈片状。     

NiMgAl三元类水滑石的制备研究

在Ni(NO3) 2-Mg(NO3) 2-Al(NO3) 3-NaOH体系中，研究了共沉淀法制备NiMgAl三元类水滑石的合成规律。考察了pH值、Ni/Mg/Al比、沉淀生成温度及水热处理条件对合成NiMgAl-HTLcs的影响，借助XRD 、ICP、 FT-IR对合成样品进行表征。实验结果表明，合成NiMgAl-HTLcs的适宜pH范围为5.5～7.0，Ni/Mg=2.0～4.0，水热处理条件为100 ℃，7 h。通过对合成物热行为研究表明，NiMgAl-HTLcs结构开始破坏温度为300 ℃，经焙烧后可得Ni元素高度分散的复合氧化物。     

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。     

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。     

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 ℃。     

均分散类水滑石纳米粒子的合成

类水滑石;平均粒径;粒径分布;均分散胶体;层状双金属氢氧化物     

含铈类水滑石的制备及其衍生物催化研究

采用共沉淀水热法制备了镍铝铈三元复合层状氢氧化物.详细探讨了合成体系pH值、Ce/Al比及陈化条件对合成产物物相的影响;通过XRD,ICP,TG-DTA手段研究了合成物物相、组成及热行为.考察了以合成物为前驱体经焙烧后转化为镍铝铈复合金属氧化物在催化消除NO反应中的应用.实验结果表明,合成镍铝铈三元复合层状氢氧化物的适宜条件是:M2 /M3 =2,Ce/Al=0.07～0.75,pH=5.5～6.9,水热处理条件为110℃,5 h;在pH=5.5～6.9条件下,合成原料配比不同,产物物相相同,但组成不同;合成物热稳定性较差,在T=100～400℃之间,层间吸附水及层间平衡阴离子NO3-脱去,转化为复合氧化物,将此氧化物应用于NO消除反应中,表现出高的低温活性,400℃进行反应,NO转化率达95%,N2选择性几乎100%.     

类水滑石材料主客体插层结构的构筑及特性的理论研究

因主体层板和层间客体具有丰富的可调性,类水滑石材料(LDHs)在催化、吸附、生物医药及光、电、磁等方面展现出了广阔的应用前景.近年来理论研究已成为揭示LDHs微观结构和性质的重要手段,本文系统综述了LDHs材料主体结构、客体结构以及主客体相互作用3个方面的理论研究工作进展,及其在作为光驱动催化剂方面应用的理论研究.从主体元素构成、元素比例、电荷分布、拓扑结构转变、能带结构、态密度、层间阴离子组成、离子交换性能、主客体作用力、能量性质及光催化性能等方面,在原子、电子尺度上揭示了LDHs材料结构-性能之间的构效关系,为以其为材料平台构筑一系列基于超分子插层结构主客体间相互作用的新型功能材料、扩展材料的功能性提供了丰富的理论信息和有益指导.     

基于层状双金属氢氧化物的电化学生物传感器研究进展

层状双金属氢氧化物（LDHs）具有开放的二维平面结构和良好的生物相容性,是非常适合于将生物酶固定在电极表面用于生物传感器的主体材料。本文介绍了酶在LDHs材料上的固定方法,综述了近年来基于这类二维层状材料的各种电化学生物传感器的研究进展,讨论了不同类型生物传感器的设计原理和电子传递机理,并对LDHs在电化学生物传感领域...     

含Cu水滑石的结构与光催化性能

采用双滴共沉淀法合成出不同投料摩尔比的碳酸根型水滑石, 并用X射线粉末衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等对其进行表征, 研究了其结构和性质. 通过考察水滑石层板中金属阳离子比例和种类的变化对光催化的影响, 发现掺入合适比例的Cu阳离子可使水滑石(LDH)的光催化活性有所提高. 同时用n(Cu):n(Mg):n(Al)=2:1:1的LDH对50 mL初始浓度为10 μmol/L的罗丹明B(RhB)溶液进行光催化实验, 发现在13 ℃(通循环水)、 pH=7.84的条件下, 150 mg LDHs对罗丹明B的降解率达到85.2%, 并且光催化降解量所占比重在50%以上. 此外, 探讨了光催化过程的动力学和光催化降解机理, 发现光催化降解过程符合准二级动力学方程.     

纯相钙铝层状双氢氧化物对磷的吸附特性

采用乙醇辅助液相共沉淀法制备了纯相Ca-Al-LDH层状双金属氢氧化物,考察了Ca-Al-LDH的投加量、吸附时间、pH值、无机电解质(Na₂CO₃ ,KCl ,Na₂SO₄,KNO₃)和温度等因素对磷吸附的影响,结果表明,纯相Ca-Al-LDH对磷酸根离子具有很好的吸附性能,最大饱和吸附量可达160.78 mg/g,当pH值为5.1、温度为45 ℃、吸附时间为600 min、LDH投加量为0.6 g/L、磷初始浓度为80 mg/L时,磷的去除率高达95.88%;无机阴离子会抑制磷在吸附剂上的吸附,当Cl^-浓度从2.5 g/L升高到25 g/L时,Ca-Al-LDH对磷酸盐的最大饱和吸附量从69.96 mg/g降至53.18 mg/g,降低了23.99%;当SO₄^2-浓度从2.5 g/L升高到25 g/L时,Ca-Al-LDH对磷酸盐的最大饱和吸附量降低了24.79%,其它无机阴离子对磷在吸附剂上的吸附也有一定的影响。 Ca-Al-LDH对水中磷的吸附符合二级动力学方程和Langmuir等温模型。 采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪等技术手段对制备的纯相Ca-Al-LDH及其吸附磷酸根后的产物进行表征,揭示了Ca-Al-LDH对磷酸根的吸附可能是静电吸引、化学吸附和阴离子插层等过程协同作用的吸附机理。     

Layered Double Hydroxides as Rising-Star Adsorbents for Water Purification: A Brief Discussion

Within the frame of this article, briefly but comprehensively, we present the existing knowledge, perspectives, and challenges for the utilization of Layered Double Hydroxides (LDHs) as adsorbents against a plethora of pollutants in aquatic matrixes. The use of LDHs as adsorbents was established by considering their significant physicochemical features, including their textural, structural, morphological, and chemical composition, as well as their method of synthesis, followed by their advantages and disadvantages as remediation media. The utilization of LDHs towards the adsorptive removal of dyes, metals, oxyanions, and emerging pollutants is critically reviewed, while all the reported kinds of interactions that gather the removal are collectively presented. Finally, future perspectives on the topic are discussed. It is expected that this discussion will encourage researchers in the area to seek new ideas for the design, development, and applications of novel LDHs-based nanomaterials as selective adsorbents, and hence to further explore the potential of their utilization also for analytic approaches to detect and monitor various pollutants.     

水滑石限域空间中Cl-与H2O的超分子作用

构建水滑石(LDHs-Cl-yH2O)周期性计算模型, 选用密度泛函理论-赝势平面波法对模型进行几何全优化, 从结构参数、Mulliken电荷布居、态密度(DOS)、能量等角度研究层间Cl-和水分子的分布形态以及与LDHs层板间的超分子作用. 计算结果表明, LDHs-Cl主客体间存在着较强的超分子作用, 主要包括静电和氢键作用. LDHs-Cl层间引入水分子后, 随着水分子数的增加, 层间距逐渐增大后趋于平衡. 水合过程中氢键作用比静电作用更占优势, layer-water型氢键要略强于anoin-water型氢键. 当y=1, 2时, Cl-与水分子所在平面以平行层板的方式存在于LDHs层板间, 并且与两层板的距离基本相等; 当y=3, 4时, Cl-与水分子则以偏向某一层的方式随机地存在于LDHs 层板间. 随着层间水分子增加, LDHs-Cl-yH2O由离子型晶体向分子型晶体转化, LDHs-Cl的水合具有饱和量.     

Amperometric Detection of Glucose with Glucose Oxidase Immobilized in Layered Double Hydroxides

A novel cheap and simple amperometric biosensor, based on the immobilization of glucose oxidase (GOD) into anionic clay; layered double hydroxides (LDHs) [Zn₃‐Al‐Cl] is presented. GOD can be entrapped in the LDHs gel via electrostatic interaction. Amperometric detection of glucose with an unmediated sensor at 0.6 V (vs. SCE) results in a rapid response (5 s), a wide linear range of 0.001–12 mM, as well as good operational stability. The low detection limit was 0.1 μM at 3σ. The apparent Michaelis‐Menten constant (K is 4.4 mM. The general interferences that coexisted in blood serum do not affect glucose determination, except for uric acid. In addition, optimization of the biosensor construction and the effects of the applied potential on the amperometric response of the sensor were investigated and discussed herein.     

铝代α-Co（OH）2的制备及其电化学性能

采用化学共沉淀方法制备了Co-Al双金属氢氧化物,用红外光谱对所制样品的成分进行分析;用X射线衍射和场发射扫描电子显微镜表征产物的结构和形貌;用循环伏安、恒电流充放电等测试方法对Co/Al摩尔比为9∶1、8∶2和7∶3的铝代α-Co(OH)2的电化学性能进行研究。测试表明,Co/Al摩尔比为8∶2的铝代α-Co(OH)2具有最佳的电容性能,单电极比电容可达1180F/g,并且在1A/g电流密度下循环500周后,比电容仍能保持91%,有望成为电化学电容器的电极材料。     

Synthesis and Characterization of Layered Double Hydroxides Containing Optically Active Transition Metal Ion

The acetate intercalated layered double hydroxides of Zn and Mn, have been synthesized by chimie douce method. The materials were characterized by XRD, TGA, CHN, IR, XPS, SEM-EDX and UV-visible spectroscopy. The photoluminescence properties was also studied. The optical properties of layered hydroxides are active transition metal ion dependent, particularly d¹⁻¹⁰ system plays an important role. Simultaneously the role of host – guest orientation has been considered the basis of photoluminescence. Acetate ion can be exchanged with iodide and sulphate ions. The decomposed product resulted the pure phase Mn doped zinc oxide are also reported.     

层板剥离水滑石的制备及影响因素

采用阴离子表面活性剂N-月桂酰基谷氨酸(LG)为插层分子，研究了烷烃-LG-水(O/W)微乳液中烷烃量的变化对插层水滑石层间距的影响，同时研究了烷烃分子大小和水滑石层板阳离子不同对水滑石剥离难易程度的影响。实验表明，随着微乳液中烷烃含量的增加，制备得到了由插层到层板剥离的水滑石，并且烷烃的链长越长，水滑石的剥离越容易实现。层板化学组成对剥离难易程度也有影响，难易程度依次是Mg/Al-LDH，Zn/Al-LDH和Ni/Al-LDH。