PVC用ZnAlLa-CO类水滑石的制备与表征

以锌、铝、镧硝酸盐为原料,采用阴离子交换法制得ZnAlLa-CO类水滑石,通过XRD、FT-IR分析样品的物相结构、结晶度以及插层阴离子的种类.结果表明,在制备条件为：n(La3＋)/n(Al3＋)不高于1/8,pH＝8.0,阴离子交换时间为1.0～2.0 h,碳酸钠为理论所需用量的2倍时,得到了结晶度好、纯度高的ZnAlLa-CO类水滑石.     

金属元素对类水滑石物质阴离子交换性能的影响

采用非稳态混合共沉淀法合成了金属元素组成分别为Mg—Fe，Mg—Fe—Al，Mg—Al，Cu—Mg—Al和Zn-Mg—Al的5个类水滑石(HTlc)样品，二价金属和三价金属的原料摩尔配比均为2：1，分析测定了样品的化学组成、晶型和SO4^2-对层间阴离子(Cl^-和OH^-)的交换量，考察了第三种金属元素种类对阴离子交换容量的影响．结果表明，在二元HTlc样品中加入第三种金属元素后，HTlc中Cl^-的含量明显增加，而OH^-的含量明显减小．Cl^-比OH^-容易被交换．第三种金属元素的加入可明显提高Cl^-交换容量，而OH^-交换容量的数值则基本降低；使Cl^-和OH^-交换率有增加的趋势．所研究样品的总阴离子交换容量主要由Cl^-交换容量决定，第三种金属元素可增加HTlc的总阴离子交换容量．     

同多钨酸根柱撑镍铝水滑石的原位合成

采用原位沉积法在γ-Al₂O₃表面原位合成了对苯二甲酸阴离子柱撑的镍铝水滑石,并用同多钨酸根阴离子部分交换了镍铝水滑石中的对苯二甲酸阴离子。用XRD,BET, FT-IR和TG-DTA等测试方法对材料进行表征。结果表明,经过同多钨酸根阴离子的交换以后,垂直于水滑石层板方向的平行层板方向的晶格参数(c)值变小,平行层板方向的晶格参数(a)值不变,(003)、(006)、(009) 衍射峰处的层间距(d)值比为3∶2∶1;交换过程没有改变水滑石的结构,水滑石原位生长在γ-Al₂O₃表面及内孔,比表面积由γ-Al₂O₃载体的219m²/g增加到247m²/g,孔径分布则由原来的2～11nm变化为3～4nm。     

ZnFe~Ⅲ类水滑石制备过程研究

以ZnSO4、FeSO4为原料,采用共沉淀和氧化的两步法合成了ZnFeⅢ二元类水滑石化合物,详细探讨了原料配比、pH及氧化处理条件等因素对合成产物物相的影响,借助XRD,FTIR,N2吸附等手段对合成物物化性能进行表征。研究结果表明:以Zn(NO3)2、Fe(NO3)3为原料,改变合成条件只能得到碱式碳酸锌或碱式硝酸锌;而以FeSO4、FeSO4为原料,采用共沉淀和氧化的两步法可得到晶相单一、结晶度良好的ZnFeⅢHTLcs。两步法制备ZnFeⅢ类水滑石的最适宜的条件为:n(Zn2+)/n(Fe2+)=2.0～3.0,pH=6.0～7.0,氧化温度为25℃,该条件下合成的ZnFeⅢHTLcs有较高的热稳定性,热分解温度为600℃;有较窄的粒径分布,中值粒径为1.24μm,平均粒径为1.28μm;吸附等温线类型为Ⅱ型,比表面积为23.08m2/g。     

NiAl-HTLcs催化合成安息香乙醚的研究

采用尿素热解法水热合成了晶相单一、结晶度较好的NiAl-HTLcs材料,借助XRD、SEM、N2吸附-脱附等手段对其结构进行了表征,并将其应用于苯甲醛合成安息香醚类的反应当中。详细研究了反应物配比、反应温度及时间、催化剂组成结构及其用量等因素对该反应活性及选择性的影响,并对反应机理进行了初步探讨。结果表明:NiAl-HTLcs在乙醇存在的条件下可以很好地催化苯甲醛至安息香乙醚。在75℃下,当V(苯甲醛)∶V(乙醇)=3∶40,催化剂(n(Ni)/n(Al)=3)的用量为0.2 g时,反应1 h,苯甲醛的转化率可达54.83%,安息香乙醚的选择性近100%。     

不同制备方法对水滑石性质的影响

用XRD、SEM及热重技术分析了共沉淀法、水热法、水合再生法制备水滑石的理化性质,结果显示水热法所得产品结晶度高,一次结晶粒径大,且表面规整度高,热稳定性好;而共沉淀法易造成结晶团聚,粒径分布范围大.根据水滑石的记忆功能发展而来的水合再生法,可以实现水滑石层间不同阴离子交换,表现出"智能"化的特性.     

铜铝类水滑石催化合成安息香乙醚的研究

通过低饱和共沉淀法合成晶相单一、结晶度较好的铜铝类水滑石(简称CuAlHTLcs),借助于XRD、FT-IR和N2吸附等手段对其结构性质进行表征,并将其应用于催化苯甲醛与乙醇合成安息香乙醚的反应中。详细研究催化剂组成及用量、反应物配比、反应温度及时间等因素对苯甲醛转化率和安息香乙醚选择性的影响,并对该反应的催化作用机理进行初步探讨。结果表明:CuAl-HTLcs对苯甲醛与乙醇反应合成安息香乙醚反应有较好的催化效果。在70℃下,当苯甲醛3mL、乙醇40mL,催化剂CuAl-HTLcs(n(Cu2+)∶n(Al 3+)=1∶2)用量0.2g时,反应70min后达平衡,苯甲醛转化率为65.83%,安息香乙醚的选择性接近100%。     

乙酸存在下钴铝类水滑石催化氧化苯甲醛合成苯甲酸

采用共沉淀法制备了晶相单一、结晶度良好的钴铝类水滑石,借助XRD、FT-IR对其物化性能进行了表征;在乙酸存在下,将其应用于苯甲醛液相空气氧化合成苯甲酸的反应当中,详细考察了搅拌速度、乙酸用量、反应温度及时间、催化剂组成结构及其用量等因素对该反应活性及选择性的影响。实验结果表明:CoAl-HTLcs在乙酸为介质的条件下能够很好地催化氧化苯甲醛至苯甲酸。在敞开体系下,当反应温度为65℃,反应时间为45 min,实验搅拌速度为800 r/min,V(苯甲醛)∶V(乙酸)=5∶15,CoAl类水滑石(n(Co)/n(Al)=2)催化剂用量为0.1 g时,苯甲酸的选择性为100%,苯甲醛的转化率近100%。     

MgCoAl类水滑石的合成、表征及催化性能研究

采用共沉淀法合成了不同摩尔比的MgCoAl类水滑石,应用XRD、IR 手段进行表征,考察了它们在苯甲醛氧化成苯甲酸反应中的催化活性.研究表明,MgCoAl类水滑石具有很高的催化活性,在温度60℃时,当V(苯甲醛)∶V(乙酸)＝3∶9,催化剂n(Mg2+)∶n(Co2+)∶n(Al3+)=0.4∶1.6∶1.0的用量为0.1 g时,反应60 min,苯甲醛的转化率近100%,苯甲酸的选择性为100%.     

PVC用热稳定剂镁铝铈类水滑石的合成

采用低过饱和沉淀法制备具有水滑石结构的镁铝铈类水滑石,探索pH、不同铈铝的物质的量比n(Ce3+)/n(A13+)、陈化温度和陈化时间对产物晶型的影响,利用XRD,SEM,FT-IR和TG-DTA等对其进行表征,将聚氯乙烯(PVC)、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)、镁铝铈类水滑石(MgAlCe-CO3-HTLcs)按一定比例复配,进行静态热老化试验和刚果红法试验,并对其热稳定性能进行研究.研究结果表明:控制溶液中pH≥11,0.025≤n(Ce3+)/n(Al3+)≤0.050,n(M2+)/n(M3+)=2:l,于110℃陈化8 h,能制备出具有典型的水滑石结构、结晶度高、结构完整、晶型单一的镁铝铈类水滑石.镁铝铈类水滑石能将PVC的热稳定时间延长至约110 min.