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类水滑石材料新制备方法及结构与性能的理论研究

本论文针对传统制备水滑石类化合物采用的共沉淀方式存在的缺点,率先突破了本室提出的成核/晶化隔离技术,系统研究了制备条件及其影响因素,研究了产物的一系列性质,并在实验的基础上,运用量子化学计算手段揭示了结构与性能的关系。一.成核/晶化隔离方式制备水滑石类化合物本论文针对传统制备水滑石类化合物采用的共沉淀法存在的缺点,即整个制备过程是成核与晶化同时发生,导致最终产物粒径分布较宽,具有非均匀性,且在操作上难以控制和耗时长,因此率先实践了成核/晶化隔离的方式,创制了一种特殊反应器,能在相同的过饱和度的条件下,瞬间完成共沉淀过程,然后在可控温度、时间下晶化,得到不同纳米尺寸且粒径窄分布的产物,同时大大缩短了制备时间。二.纳米Mg-Al-CO_3与Zn-Al-CO_3水滑石系列物理化学性质1.由成核/晶化隔离法制备的Mg-Al-CO_3水滑石产物粒子尺寸为纳米级,因此浆液为胶体分散系统。该类正电性溶胶近些年在钻井业中的应用效果得到了极大的肯  (本文共126页) 本文目录 | 阅读全文>>

青岛科技大学
青岛科技大学

阴离子表面活性剂层状液晶中制备SAA-LDHs纳米片及其性能研究

类水滑石(LDHs)是由二价和三价金属离子组成的具有水滑石层状结构的氢氧化物,其主体层板带正电,层间存在可交换的阴离子,它们在吸附、药物控释、催化、阻燃等领域具有广阔的应用前景。溶致液晶(LLC)通常是由一定浓度的表面活性剂(SAA)与溶剂形成的二元或多元体系,它兼有液体可流动性和晶体各向异性的特点,其重复间距处于纳米尺度范围。LLC已广泛用作合成纳米材料的微反应器或模板,以LLC作反应介质制备类水滑石纳米材料及其结构与性能研究已成为当前该领域的研究热点。本论文分别采用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠(AOT)与无机盐水溶液构建的层状溶致液晶作微反应器,制备表面活性剂-类水滑石(L-SAA-LDHs)杂化物,并以此为基础,研究杂化物对疏水性、非离子药物阿维菌素(AVM)进行药物插层与控释性能研究,以2,4-二氯苯酚(DCP)为模型分子,考察杂化物对有机污染物的吸附性能。本论文对产物形貌、...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

《燃料化学学报》2017年09期
燃料化学学报

12-磷钨酸插层MgAl水滑石的合成、表征及催化酯化原油脱酸性能

高酸原油是指酸值超过1.0 mgKOH/g的原油,其含有的酸性物质主要是环烷酸[1]。近年来,高酸值原油产量和加工量逐年上升,然而环烷酸会严重腐蚀设备及管线,影响炼油装置的长周期运转。在各种脱酸方法中,催化酯化法具有反应条件温和、无污染等特点[2],高效酯化脱酸催化剂的开发成为该技术的关键。水滑石(LDHs)是一种阴离子型层状金属氢氧化物材料,层板由MO6八面体共用棱边形成,层间可容纳补偿阴离子平衡层板过剩正电荷[3]。LDHs具有酸碱性,可用作原油酯化脱酸催化剂,例如,MgAl[4-6]、ZnAl[7-9]、ZnMgAl[10,11]、ZnNiAl[12]和NiMgAl[13]的碳酸根型LDHs。然而,现有的研究均利用LDHs层板金属的酸碱性作为催化中心,而未考虑层间阴离子的催化性能。杂多酸是由氧原子将杂原子(如P、Si、As等)和多原子(如V、Mo、W)按一定结构桥联配位而成的固体酸,其具有强酸性[14]。将杂多酸阴离子引入...  (本文共7页) 阅读全文>>

《热加工工艺》2017年16期
热加工工艺

超声辅助镁合金水滑石/铈盐复合膜的耐蚀性

镁合金具有质量轻、比强度高、可降解、阻尼性强和铸造性好等优点,在交通运输、电子通讯及生物医学等领域具有广泛应用[1]。但镁合金的腐蚀电位低,极易发生腐蚀,从而限制了其更为广泛的应用[2]。对镁合金进行化学转化处理是提高镁合金耐蚀性的有效途径之一。但传统环保型化学转化处理工艺,如:锡酸盐转化膜、磷酸盐转化膜和钼酸盐转化膜等,其废液中仍存在重金属离子、磷酸根、氟离子等污染环境的物质,转化膜也会污染镁合金基体,从而使镁合金的重新熔融、回收变得困难[3]。近年来,以CO2水溶液为处理液在镁合金表面制备水滑石膜的工艺开始受到研究者们的关注[4-7]。Lin等[4-5]采用浸泡法在AZ91D镁合金表面制得了镁铝水滑石膜。陈君等[6]采用两步法在AZ31镁合金表面制备了环境友好型的镁铝水滑石膜。虽然镁铝水滑石膜具有良好的防护作用和优异的绿色环保性,但膜层具有“干泥巴”状裂纹结构使其对镁合金耐蚀性的提高有限。稀土化学转化处理技术因无毒、无污染且...  (本文共4页) 阅读全文>>

《环境工程学报》2017年09期
环境工程学报

钴铁镍三元水滑石催化PMS降解水中刚果红

2.湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室,长沙410082染料被广泛应用于造纸、电镀、纺织和印染等行业。调查研究表明全世界每年有超过70万t染料废水产生,其中有5%~10%的染料废水未经任何处理直接排入自然水体中[1-2]。由于染料具有复杂及稳定的化学结构、强毒性,难以被生物直接降解,因此对水生生物及人体健康产生了严重的危害[3-4]。随着工业的发展,染料污染已经成为亟待解决的环境问题。刚果红(CR)是一种常见的联苯胺类直接偶氮染料,对环境危害极大,在厌氧条件下,CR会转化成毒性更大的芳香胺类物质,直接毒害水生生物[5]。目前,常用于处理染料废水的方法主要有物理吸附法[6]、化学絮凝法[7]、膜分离法[8]等,上述方法虽取得了一定的效果,但存在处理时间长、深度处理困难等问题,难以应用于工程实际。高级氧化(advanced oxidation process,AOP)是一种利用强氧化性自由基降解水中有机物的高效工艺,具有处理效率...  (本文共7页) 阅读全文>>

《江苏农业科学》2017年15期
江苏农业科学

ZnO-ZnAl水滑石(ZZA)吸附水中磷酸盐性能研究

水环境污染已经成为制约我国经济发展的重要因素之一,水体富营养化是水环境污染中的代表。总磷含量是水体富营养化中一项最重要的因子[1]。水中磷含量过高会导致水生态系统崩溃,出现蓝藻暴发、水体恶臭、溶解氧减少、鱼虾大量死亡,人们食用这类鱼虾或水,也会间接造成人们内脏器官的衰竭[2]。因此,抑制水体磷含量的上升可以有效治理富营养化水体,从而造福人类[3]。水体中磷含量主要来自2个方面,一个是底泥自身释放的磷酸盐[4],另一个是外界流入的磷酸盐。因此,水体除磷既要对底泥进行清淤,也要对污水处理厂的尾水进行降磷处理[5]以及农田减磷施肥[6]。本研究主要针对的是对污水处理厂尾水进行降磷处理这个方向。目前低磷尾水的处理技术主要分为两大类:一是通过沉淀或吸附的方式,将废水当中的磷固化或使之沉淀进行清除;二是通过利用生物的新陈代谢功能把磷摄入到生物细胞中去。其中吸附法[7-11]、生物法[12]、化学沉淀法[13-14]、膜技术法[15]是具有代...  (本文共3页) 阅读全文>>

《环境工程学报》2014年06期
环境工程学报

煅烧的水滑石同时去除水体中砷和氟

目前,砷氟污染广泛存在,人类现在所饮用的地下水中有很多受到砷和氟的复合污染[1],我国的内蒙古、山西、陕西以及巴基斯坦等地区和国家砷氟共存污染最为严重,其对人类的健康已经造成严重威胁。现阶段急需找到一种能够同时去除砷氟的方法,解决砷氟复合污染的问题。目前,同时去除水体氟砷的方法较多,Richards等[2]使用纳滤与反渗透联合方法共除水环境中砷氟;Pinon等[3]使用混凝法共除饮用水的砷和氟;Mlilo等[4]对比研究铁矿镀沙(G-IOCS)、赤铁矿镀沙(H-IOCS)和骨炭共除砷氟的性能;Devi等[5]通过改进家用过滤器,以碎砖块为滤料,共除饮用水中的砷氟。这些方法都能在一定程度上去除氟砷,但存在成本较高,二次污染问题。相比于以上研究,吸附法具有稳定性强,操作简单,去除效果好,无二次污染等特点,满足经济又实用的要求。我国现有的供水方式比较分散,对解决饮用水中的重金属问题吸附法是一种合适的技术。因此,高效吸附剂的开发,成为关...  (本文共7页) 阅读全文>>