水滑石類層狀化合物的制備、微分析及應用研究.pdf

1、水滑石類層狀化合物又稱雙金屬氫氧化物（簡稱LDHs或HTLc），是一類重要的無機功能材料，由于其特殊的陰離子型層狀結構，從而使之具有堿性、層板上陽離子可調配性、層間陰離子可交換性等特性。因此在催化領域、離子交換與吸附、醫(yī)藥、功能高分子材料、阻燃添加劑及造紙等方面具有巨大的應用潛力。本研究論文結合該領域國內外的研究狀況和存在的一些問題，制備了系列水滑石類層狀化合物，利用表面微分析技術系統(tǒng)地考察了不同的制備方法、制備條件對產物微結構的影響，

2、并對其生長機理進行了探討。在此基礎上，以甲基橙模擬廢水染料作為吸附、降解對象，比較研究了合成產物的吸附性能和動力學吸附機理，同時制備了負載型水滑石類層狀化合物復合光催化劑，考察了復合光催化劑的固定化技術及光催化劑的吸附、降解性能，探討了水滑石類層狀化合物微結構與性能的關系。全文共分為以下五個部分。
　　第一章：緒論。本章在介紹水滑石類層狀化合物結構及性質的基礎上，綜述了水滑石類層狀化合物的制備方法、研究狀況及應用進展，并對目前該領

3、域存在的一些問題和難點進行了論述，同時展望了其發(fā)展及應用前景。
　　第二章：鎂鋁水滑石的制備及微結構研究。在水熱條件下制備了鎂鋁水滑石層狀化合物，系統(tǒng)研究了水熱環(huán)境下pH值、水熱溫度、反應時間等條件對合成Mg-Al-LDHs晶體物相、微結構的影響，并利用陰離子配位體生長基元理論對生長機理進行了探討。結果表明：水熱法制備Mg-Al-LDHs的最佳條件為pH=12、水熱溫度為120℃、反應時間為18h，制備的Mg-Al-LDHs晶體結

4、構單一、規(guī)整性、結晶度較好。
　　第三章：類水滑石的制備及微結構研究。用水熱法分別制備了不同比例的含銅和鈷的類水滑石，并討論了兩種類水滑石的生長機理。研究結果表明：鈷含量的增加，導致產物的粒徑變大，規(guī)整性降低；隨著Cu2+含量的降低，產物的層狀結構越來越明顯，規(guī)整性有所提高，顆粒逐漸增大變厚，六邊形層狀愈加明顯。
　　第四章：水滑石類層狀化合物的吸附性能及吸附機理研究。本章以甲基橙模擬廢水為吸附對象，分別考察了鎂鋁水滑石及類

5、水滑石焙燒產物的吸附性能，并利用吸附動力學理論對其吸附機理進行了研究，探討研究了微結構與性能的關系。
　　第五章：負載型鎂鋁水滑石復合光催化劑的制備、微結構及應用。通過簡單的濕化學方法將光催化性能較好的納米二氧化鈦均勻負載于改性后的鎂鋁水滑石表面，利用微分析手段，研究了在復合光催化劑固定化狀態(tài)的基礎上，考察比較了不同時間、不同pH值、不同負載量及光催化劑用量條件下復合光催化劑的吸附、光催化降解性能，并探討了復合光催化劑的降解機理。