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水滑石的主要性质

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2017-12-21 12:05:00【

  

 

  由于水滑石自身特殊的结构赋予了其以下特性:

 

3.1 层间离子的可交换性

 

LDHs的结构特点使其层间阴离子可与多种阴离子进行交换。离子的交换从在交换顺序,对于无机阴离子,其交换能力大小顺序为:CO32->SO42->HP04- >OH->F->C->Br->NO3-。一般而言,高价阴离子易于交换进入层间,而低价阴离子易于被交换出来。利用LDHs的这种性质可以调变层间阴离子的种类赋予LDHs不同的性质,合成不同类型的LDHs(如各种有机插层阴离子水滑石)。

 

3.2 酸碱双功能性

 

LDHs的层板由镁氧八面体和铝氧八面体组成,具有较强的碱性[7,8]。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锻烧产物一双金属氧化物(LayeredDoubleoxide,简写为LDO)中表现出来。LDHs一般也带有酸性特征,不同LDHs的酸性强弱既与组成中三价金属氢氧化物酸性强弱有关,也与二价金属氢氧化物的碱性有关,另外插层LDHs的酸性有时来自于层间阴离子,利用LDHs的酸性特别是碱性可作为催化材料得以应用。

 

 

 

 

3.3 热稳定性

 

LDHs的热分解过程包括脱除层间物理吸附水和结晶水、脱经基(层状结构破坏)和阴离子分解生成新相等步骤。对于镁铝碳酸根来说,在空气中低于200℃时,仅失去层间的水分,而对其结构没有影响;当加热到250-450℃时,层间水分失去的同时有CO2生成;加热到450-500℃后,脱水比较完全,CO32-消失,完全转变成CO2。当加热温度不超过550-600℃,则这一分解过程是可逆的,在这一过程中仅表现为适当的表面积增加,孔体积增大以及形成了酸碱中心。当加热温度超过了600℃时,则分解后形成的金属氧化物的混合物开始烧结,从而使表面积降低,孔体积减小,同时形成尖晶石。

 

3.4 记忆效应

 

所谓水滑石的记忆效应是指在一定条件下,将LDHs热分解所获得的氧化物在一定外界条件下,可使之恢复到起始物质状态。但是,水滑石的记忆效应与热分解的温度有关,当温度过高时,分解产物无法恢复至LDHs的结构。同时,此种恢复不是百分之百的恢复,且在恢复过程中,其结晶度会有所降低。

 

 

 

 

 

 

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