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类水滑石(LDHs)又称阴离子粘土,具有离子可交换性,又有孔径可调变的择形吸附催化性能,是一种具有广阔应用前景的层状材料。其焙烧产物(LDOs)相比于类水滑石具有更大的比表面积与更强的碱性,可用作吸附剂、催化剂和催化剂载体。
本文采用共沉淀法和水热法制备了NiAl-LDHs,以XRD、FT-IR、SEM、TG等手段对其组成与结构进行表征,并且研究了水热法制备的MgAl-LDHs的焙烧样品MgAl-LDOs对Cr(Ⅵ)吸附性能。
采用共沉淀法制备NiAl水滑石,运用XRD、SEM、FT-IR、TG-DSC等表征方法对其进行表征。结果表明:从XRD图中得知合成的NiAl水滑石各衍射峰峰型尖锐且稍宽,但总体上来说晶体具有水滑石的特殊衍射峰,结晶度较好,有序性也较高。从SEM图中可以看出水滑石的片状结构,但晶体团聚在一起,没有完全分散开,形貌不是很好。
采用水热的方法来制备MgAl水滑石和Ni-Al水滑石。运用XRD、SEM、FT-IR、TG-DSC等表征方法对其进行表征。结果表明:从XRD图中得知MgAl水滑石特征峰明显,没有其它的杂相衍射峰出现,说明水热法可以合成具有纯的水滑石相和好的结晶度。
采用水热合成的NiAl类水滑石,其中使Ni2+/Al3+的摩尔比为2∶1和3∶1。当晶化时间相同条件下,随着晶化温度的升高,晶体在不断长大,结晶度不断提高。
从SEM图中可以看出NiAl水滑石的片状结构,明显好于由共沉淀法制备得到的NiAl水滑石的形貌,虽还是稍有团聚的现象,没有完全分散开,但片状结构已经很明显,清晰,形貌较好。水热方法对于制备水滑石是比较简单、方便的一种方法。
重点介绍了尿素分解水热合成的方法来制备NiAl水滑石。其中Ni2+/Al3+/尿素的摩尔比分别为2∶1∶10和3∶1∶10。在不同晶化时间和晶化温度下,合成的Ni-Al类水滑石样品用XRD、SEM、FT-IR、TG检测,结果表明,尿素分解水热合成出的类水滑石结晶度较高,具有规整的片状晶体形貌,延长反应时间和提高反应温度都有利于提高类水滑石的结晶度和颗粒的分散性。
研究了水溶液中六价铬Cr(Ⅵ)在MgAl型双金属氧化物(MgAl-LDOs)上的吸附情况。
·本论文采用共沉淀法、盐—碱水热法、尿素分解水热合成法来制备Ni-Al水滑石。尿素分解水热合成法制备的Ni-Al水滑石具有较好的形貌。
·MgAl-LDOs对Cr(Ⅵ)有很强的吸附能力,其吸附能力和吸附速度都远大于未焙烧的MgAl水滑石,后者的吸附机制主要是离子—离子交换。吸附动力学研究表明,MgAl-LDOs对Cr(Ⅵ)的吸附主要发生在0~3h,MgAl-LDOs对cr(Ⅵ)的平均吸附量大约为平均吸附量为62mg/g,远远小于理论值,这主要是环境中的CO32-离子的竞争吸附引起的。