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水滑石

泰安燊豪化工有限公司

      水滑石

***生产水滑石

1.前言

   水滑石（Hydrotalcite,HT）及类水滑石化合物（Hydrotalcite-likecompounds,HTlc）是由带正电荷的金属氢氧化物层和层间电荷平衡阴离子构成的层状双金属氢氧化物，又称阴离子粘土。

   天然水滑石大都是镁铝水滑石且杂质较多。现在一般通过化学方法人工合成。水滑石能够吸附酸性阴离子，如Cl-、亚硫酸根离子使树脂热稳定性提高。

怎么处理废水中的磷

目前，污水除磷的方法有化学沉淀法、电解法、微生物法、水生物法、物理吸附法、土壤处理法和膜技术处理法等。其中吸附法以其容量大、耗能少、污染小、去除快和可循环等优点，在除磷方面得到了广泛的应用。具有可调变的组成及***的结构和性能，在离子交换、吸附分离、催化、yi药等领域得到广泛应用〔1～4〕。用单一材料直接吸附磷的研究已经成熟，现在的主要研究方向已经转为对材料进行改性后用于磷的吸附研究，改性材料的吸附研究方兴未艾。

　　1.3 金属(氢)氧化物

　　1.3.1 金属氧化物

　　金属氧化物具有表面积大、羟基团众多和选择吸附性高的优点。

　　氧化铁吸附磷主要通过球面的静电吸附和球内络合的化学吸附。研究发现，煅烧过水滑石具有较高活性，***jia反应温度333K~343K，此时甲酯转化率达90%以上。磁性氧化铁纳米粒子在磷的初始质量浓度为2~20 mg/L、吸附剂投加质量浓度为0.6 g/L、反应时间为24 h时，得到磷da吸附容量为5.03 mg/g，在pH=11.1时，吸附容量则急剧下降到0.33 mg/g。

　　L. Rodrigues等研究水合氧化锆吸附磷时发现，温度由25 ℃升至65 ℃时，吸附容量则由53 mg/g升至67 mg/g，且在12 h达到吸附平衡，在pH=12时能解吸约74%的磷。水滑石结构及作用机理:水滑石是一种具有层状结构的化合物（图1为镁铝水滑石层状结构图），水滑石的通式可表示为［M2+1-XM3+X(OH)2］X+［An-X/n?mH2O］X-其中M2+为二价金属阳离子，M3+为三价金属阳离子。氧化锆纳米粒子吸附磷的速率很快，在pH=6.2时可达da吸附容量为99.01 mg/g，是吸附容量gao的吸附剂之一，高浓度的共存阴离子对磷的吸附影响很小，吸附的适pH 为2~6，吸附容量在pH超过7时急剧下降。

　　1.3.2 水滑石

　　黄中子等在研究MgAl-CO3水滑石吸附磷时发现，当磷的初始质量浓度在25~100 mg/L时，30 min内即可达到吸附平衡，磷的去除率超过99%。再由硅胶分介成纳米SiO2，将此工艺与聚酯多元醇合成工艺结合一起，即可制得纳米聚酯多元醇。MgAlZr-CO3水滑石对磷的选择吸附性很高，吸附溶液中离子的排序为HPO42->>SO42->Cl-、NO3-，这是由于磷酸根离子直接与层间Zr(Ⅳ)离子发生了络合反应。

　　孙德智等研究ZnAl-2-300水滑石吸附磷的效果发现，污泥脱水液的温度从25 ℃升到30 ℃时，水滑石的磷吸附容量明显增加，水温继续升至50 ℃时，水滑石吸附容量又降至25 ℃时的水平。(3)金属皂无du类钙/锌稳定剂具有极广阔的发展空间,国外已在大管径管材、绝缘领域使用钙/锌稳定剂。焙烧ZnAl水滑石会增大表面积和增加孔隙率，焙烧温度为300 ℃时除磷效果jia，600 ℃时变成尖晶石从而减小了表面积。

　　胶体水滑石纳米片在pH为4.5~11内的除磷效果较好，吸附磷后的吸附剂可用作普通海藻石莼的生长肥料。

LDHs在1370cm-1附近出现层间CO32-的强特征吸收峰，在1000~400cm-1范围有层板上M-O键及层间阴离子的特征吸收峰，并且其红外吸收范围可以通过调变组成加以改变[10-11] 。、

催化性

将催化活性物种插入水滑石层间，以水滑石为前体，通过焙烧可制备高分散复合金属氧化物型催化剂，一般具有过渡金属含量高活性位分布均匀晶粒小比表面积大可以抑制烧结良好的稳定性等特点，从而表现出优异的催化性能，在催化剂或催化剂载体等领域得到了广泛应用

中科院理化所高xiao可见光合成氨研究取得进展

氨是重要的无机化工产品之一，合成氨工业在国民经济中占有重要地位。液氨可直接用作化肥，农业上使用的氮肥如尿素、xiao酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都以氨为原料。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达1亿吨以上，其中约80%用于化学肥料，20%用作其它化工产品的原料。同时，所有生物体都需要氮元素来建立蛋白质、核酸和许多其他生物分子。 氮气约占地球气体的78％，但不能被大多数生物直接吸收，因为N-N共价三键高的电离能导致其十分稳定。通过经典的Haber-Bosch工艺将N2固定在NH3上必须在铁基催化剂存在的条件下，在苛刻的反应条件下进行（15-25 MPa，300-550℃）。提供反应条件需消耗世界能源供应的1-2％，每年约产生2.3吨二氧化碳。“随着海水淡化产业的快速发展，浓盐水综合利用成为亟待解决的关键技术。目前，用于NH3合成的原料氢气主要来自的重整，每年约消耗世界产量的3-5％，并释放出大量的氧化碳。 鉴于化石燃料短缺和***气候变化，通过减少能源需求过程的固氮是一项具有挑战性和长期性的目标。利用太阳能光催化技术将太阳能转化为化学能，已被认为是解决未来可再生能源的jia途径之一。 二维纳米材料因其***的层板结构，大比例暴露活性位等优势，在光电催化方面展现了***性能，引起科研人员广泛关注。层状双氢氧化物（水滑石，LDH）因其层板由多种组分构成、层板厚度可调等优势，在催化方面展现了可调控性。中国科学yuan理化技术研究所研究员张铁锐团队通过简单的共沉淀方法，制备了一系列MIIMIII-LDH（MII=Mg，Zn，Ni，Cu；MIII=Al，Cr）纳米片光催化剂。X射线吸收精细结构，低温电子顺磁共振和正电子湮灭寿命测量表明，超薄LDH纳米片由于富氧缺陷，结构形变和压缩应变，增强了对N2分子的吸附和光生电子从LDH光催化剂转移到N2，从而促进了NH3的有效合成（特别是CuCr-LDH纳米片，其在500nm处***产率仍能达到?0.10％）。研究工作显示，在常温常压和可见光或直接太阳辐射下，基于LDH将N2还原成NH3是极有潜力和希望的新途径。 研究结果发表在《***材料》上，相关研究工作得到了科技部国家重点基础研究计划、国家自然科学基jin委优xiu青年科学基jin项目、国家自然科学基jin委青年基jin项目、国家万人计划-青年拔尖人才支持计划、中科院战略性先导科技专项（B类）的支持。（来源：中科院理化技术研究所）