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发布时间:2020-09-05 05:28:00 作者:泰安燊豪化工
水滑石之所以能够被广泛地应用于催化领域,是因为水滑石有特殊的结构赋予其许多特性:
1.特殊的层状结构。严重不对称的晶体场,阳离子在层板上的晶格中,阴离子不在晶格中,而在晶格外的层间。
2.酸性。HTLcs的酸性不仅与层板上金属离子的酸性有关,而且还与层间阴离子有关。
3.碱性。LDHs的层板由镁八面体和铝氧八面体组成。所以,水滑石具有较强的碱性。LDHs作为多相碱性催化剂,在许多反应中正在取代NaOH、KOH等传统碱性催化剂。不同的LDHs的碱性强弱与组成中二价金属氢氧化物的碱性强弱基本一致,但由于它一般具有很小的比表面积(约5—20m2/g),表观碱性较小,其较强的碱性往往在其煅烧产物LDO中表现出来。LDO一般具有较高的比表面积(约200—300m2/g)、三种强度不同的碱中心和不同的酸中心,其结构中间中心充分暴露,使其具有比LDH更强的碱性。
4.热稳定性。HTLcs经焙烧所得的复合金属氧化物仍是一类重要的催化剂和载体。以水滑石为例,其热分解过程包括脱结晶水、层板羟基缩水并脱除CO2和新相生成等步骤。在低于220℃时,仅失去结晶水,而其层状结构没有被破坏;当加热到250~450℃时,层板羟基缩水并脱除CO2;在450—550℃区间,可形成比较稳定的双金属氧化物,组成是Mg3A1O4(OH),简写为LDO。LDO在一定的湿度(或水)和CO2 (或碳酸盐)条件下,可以,恢复形成LDH,即所谓的“记忆功能”。重复实验表明,该配方混合所得的料在双辊上混炼时包辊良好,塑化很快,动态热稳定时间可以达到13min。LDO一般具有较高的比表面积(约200~300m2/g)、三种强度不同的碱性中心和不同的酸性中心,其结构中碱中心充分暴露,使其具有比LDH更强的碱性。当加热温度超过600℃时,尖晶石MgAl2O4和MgO形成,金属氧化物的混合物开始烧结,从而使表面积大大降低,孔体积减小,碱性减弱。
水滑石与其他助剂混用,除了可改善高分子材料的耐热性外,还可以改善他们的其他性能。
如机械强度、抗老化温度、制品表面亮度、绝缘性能、抗静电性能、抗紫外线性能等。水滑石还具有良好的隔热性,促进PVC农膜 对红外线的吸收,提高家膜的保温性。
用于PVC热稳定剂,农用PE、PVC、EVA中的紫外线吸收体。酸接受体,用于有机卤素阻燃剂的稳定剂(辅助阻燃剂):对PVC的热稳定性优良,具有原料、透明度高、分散性高、高温下盐不会脱离,因此不会降低PVC的绝缘性包装。
国产保温剂配方层间阴离子的可交换性
水滑石层与层之间的阴离子具有可交换性,层间的阴离子CO32-可与无机阴离子(F-、Cl-、PO43-、Fe(CN)3-6等)、有机阴离子(对苯二甲酸根等)、配合物阴离子(如Zn(BPS)4-3)、同多或杂多阴离子(如Mo7O6-24、V10O6-28等)以及层状化合物相交换或插层,从而得到一系列新的功能不同的材料。层间阴离子的可交换性取决于它们所带的电荷数及自身的性质。在抑制材料温度上升,降低材料表面放热量,提高材料自燃温度(高填充时),延长引燃时间方面,氢氧化铝的作用效果优于氢氧化镁。
7、尿素分解—均匀共沉淀法
该法利用尿素在低温下呈中性,可与金属离子形成均一溶液,而溶液温度超过90 °C时尿素分解使溶液pH值均匀逐步地升高这一特点,用尿素代替混合碱溶液,该罚的优点是溶液内部的pH值始终是一致的,因而可以合成出高结晶度的Mg-Al、Zn-Al、Ni-Al类水滑石,而难以合成Co-Al、Mn-Al、Co-Cr类水滑石。另一方面以尿素为沉淀剂,反应过程中在层间形成NH2COO-插层,经水热处理即转化为CO32-,而溶液内形成的[Ni(NH3)6]2+水热条件下则释放出NH3,所以尿素可以取代强碱混合液来制备碳酸型水滑石并且可以制备得到结晶较好、粒径均匀的水滑石样品。在一定温度下将LDH焙烧一定时间的样品(此时样品通常是金属的复合氧化物LDO)加入到含有某种阴离子的液体介质中,其结构可以部分恢复到具有有序层状结构的LDH。
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