NiMgFe纳米层状复合氢氧化物催化剂前驱物的合成与表征.pdfVIP

2001年12月 蒋政等 ．NiMgFe纳米层状复合氢氧化物催化剂前驱物的合成与表征 NiMgFe纳米层状复合氢氧化物催化剂 前驱物的合成与表征 蒋 政 苏继新 魏茂坤 王仲鹏 (山东大学环境科学与工程学院．济南 25O1O0) 米浦春 (北京国防化学研究院，北京 1OOO45) 擅 ■ 采用稳态共沉淀法合成了系列 NiMgFe类水滑石(NMF—HT[C)，并用x射线 衍射(xmJ)、热重一差热法(TG—DTA)、傅里叶变换 一红外光谱(El一IR)、透射电子显徽 镜(TEM)对产物进行了表征。XRD结果显示NMF—H1lc具有良好的木精石结构， 、MK、 完全进入了层骨架；FI一IR表明层间阴离子类型为NO 一；TG—DTA分析其热分解过 程．表明水滑石的分解分两步进行．280℃之前对应于失去湿存木和层间水，280—480℃ 失去层骨架上的羟基和层间阴离子．温度大于520℃则完全转化为复合氧化物；TEM表明 所合成的木滑石粒径约为4o nm．呈规则的六角状。 关t— NiMgFe类承滑石 NMF—HTLC 稳态共沉淀法 催化剂前驱物 层状复合材料水滑石(hydrotalcite，简称HI) 和发光等功能材料等 近年来开发的过渡金属杂 又名层状复合氢氧化物、复合金属氢氧化物，其组 多酸柱撑水滑石，由于潜在的酸碱协同作用和较 成为Mg6AI2(OH)I6CO ·4(H20)，其中Mg、A1可以 大的层间距，更具有独特的催化功能 J。据文献 被具有相近半径的二价金属阳离子(Mn“、 、 报道，含镍铁的担载型催化剂常用于费托合成中 co“ Ni“ ＆I“ 调变一氧化碳加氢生成烃的分子量；含镍铁的复 、 、 、 zn 等)和三价金属阳离子 (c ’、Fe3 、NP 等)取代，CO 一可以被多种有 合氧化物还可以替代昂贵的贵金属催化剂，用于 机、无机阴离子取代，从而形成不同的类水滑石阴 催化H20 的分解 J。MgFe催化剂对丁烯氧化 离子粘土(hvdrotaicite like compound，简称HTLC)。 脱氢和费托合成有良好的催化作用(8,oi。水滑石 HTLC通式为：[M(Ⅱ)-一 M(Ⅲ) (oH)2] (A )‘ 中，镁的存在可以调节材料的稳定性和酸碱性，从 mH2O，其中M(Ⅱ，m)代表+2、+3价阳离子，A 而产生更好的催化效果。因此，制备同时含有 代表阴离子， 代表阴离子的价数，m代表结晶水 NiMgFe的水滑石材料，对于改进费托合成的效 的数目， 为3价阳离子占总阳离子的物质的量 率，更好地用于油田化学品等具有十分重要的意 分数，且0．1≤ ≤0 33-c ,21。在此层状结构中，金 义。但由于铁离子较大的半径和强的变形性，难 属氢氧化物八面体占据了层上的位置，层间阴离 以合成NiMgFe水滑石，至今未见到关于NiMeye 子用于补偿由于+3价金属阳离子取代+2价金 水滑石研究的文献报道。 属阳离子带来的剩余正电荷。层间水、阴离子和 我们采用稳态共沉淀法成功地合成了系列 层板以氢键连接，起到稳定结构的作用。 NMF—HTLC，并用 XRD、 一IR、TEM表征了 HTLC由于层表面上具有永久正电性、可调变 NMF—HTLC的结构，用 TG—DTA研究了该水滑石 的二维通道和化学组成、表面呈碱性．并具有奇特 的热稳定性。 的结构复忆功能以及特异的催化效果 3 J，因而被 广泛用于油田钻井液与完井液 J、催化剂及其前