铜皂石论文：铜皂石 镍皂石 镍铝类水滑石 插层组装 复合材料.docVIP

【关键词】铜皂石 镍皂石 镍铝类水滑石 插层组装 复合材料 【英文关键词】Cu-saponite Ni-saponite NiAl-HTLcs intercalate composite 铜皂石论文：一元皂石的合成及其插层组装性能研究 【中文摘要】层状材料中皂石和水滑石是两种具有实际使用价值的离子型材料。皂石作为一种阳离子型层状硅酸盐材料,属于蒙皂族粘土矿物,在纳米材料、医药和催化剂制备等应用中显示了广阔的应用潜力。水滑石类物质作为-种阴离子型材料具有很大的阴离子交换容量,其焙烧态更具有强阴离子吸附能力,在催化剂和医药中亦表现出广泛的应用前景。天然存在的蒙皂石粘土成分非常复杂,主要是其四面体或八面体层板上都有可能发生中心离子的取代,使其结构复杂化。而且天然粘土矿物所含杂质的分离非常困难。一定程度上严重阻碍了粘土矿物的应用。而合成粘土则可以在很大地程度上弥补天然粘土的应用不足。这也是开展人工合成阳离子粘土的实际意义。相对于蒙皂族阳离子型粘土矿物,类水滑石层板上羟基八面体中的阳离子和层间阴离子具有可调变性,因此类水滑石的酸碱性可以在很大程度上被改变进而影响其催化性能。然而,不管是天然存在的还是人工合成的类水滑石都存在着比表面积较小的这一缺点,从而影响反应活性中心利用率,导致催化效率较低。因此,利用类水滑石层板和皂石层板带电荷的相反性和层间离子的可交换性,将类水滑石层板与蒙皂石层板的插层组装合成交互积层型复合材料具有重要的意义。本文选用硝酸铜、硝酸镍、硅酸钠为原料,采用水热合成方法合成出一元铜皂石和镍皂石,借助XRD、TG-DTA、FT-IR、SEM和N2-吸附脱附等手段对合成产物物化性能进行了表征,并详细考察了反应物浓度配比、晶化温度、晶化时间对合成皂石结构的影响。结果表明：本研究方法合成出的镍皂石的晶相比铜皂石晶相单一,几乎无任何杂质,而铜皂石的晶相中出现了一些晶体杂质；铜皂石和镍皂石的合成反应物最佳配比为天然蒙皂石的理想配比；晶化温度和晶化时间对合成物相的结晶度影响较大,对合成产物的骨架结构影响不大；却对产物的孔道结构及孔径有很大影响。将采用变化pH值共沉淀法制备的镍铝类水滑石分散于N,N-二甲基甲酰胺溶液中超声处理48h,室温下,将剥离后的类水滑石与制备的优良皂石前驱体浆液均匀混合搅拌反应24h,用以制备镍铝类水滑石/皂石层状复合材料。XRD的测试结果说明,皂石层板与类水滑石层板在c向上作间层排列,底面间距d001=1.42nm,为单片皂石层板与单片类水滑石层板的厚度之和。DTA的表征结果表明,制备的类水滑石皂石层状复合材料具有很高的热稳定性结构破坏温度高达673℃。N2吸附-脱附的测试结果还表明,镍铝类水滑石/镍皂石层状复合材料比表面积为222m2·g-1,远大于镍铝类水滑石的比表面积6m2·g-1。 【英文摘要】Saponite and hydrotalcite are two kinds of ionic materials having practical application value among the numerous layered materials. As a member of layered silicate, saponite has great potential in nanocomposite, medicine, sensor and catalyst synthesis. The latter having the large anion exchange capacity has been applied in catalysis and pharmacy fields. HTc, the calcined form of hydrotalcite、has larger adsorption capacity for anion than hydrotalcitc.Smectite family is an aluminosilicate mineral, which belongs to a part of cationic layered clay. Smectite is easy to be dispersed and swelling in water, its interlayer cation is also exchangeable. Based on the high stability and large surface area, smectite is widely used in various industrial sectors. However, the composition of natural sm