第４３卷第２期 ２０１２年３月 太原理工大学学报 ｊ（）ＵＲＮＡＩ ＯＦ ＴＡＩＹＵＡＮ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＩ （）ＧＹ ＶｏＬ ４３ Ｎｏ．２ Ｍａｒ．２０１２
文章编号：１００７—９４３２（２０１２）０２一Ｏｌ６３—０５
ＺｎＦｅⅢ类水滑石制备过程研究
谢鲜梅，贾 莹，吴 旭，徐倩倩，邢 杰
（太原理工大学化学化工学院，太原０３００２４）
摘 要：以ＺｎＳ（）４、ＦｅＳＯ 为原料，采用共沉淀和氧化的两步法合成了ＺｎＦｅ 二元类水滑石化 合物，详细探讨了原料配比、ｐＨ及氧化处理条件等因素对合成产物物相的影响。借助ＸＲＤ，ＦＴＩＲ， Ｎ 吸附等手段对合成物物化性能进行表征。研究结果表明：以Ｚｎ（ＮＯ。）。、Ｆｅ（ＮＯ。）。为原料，改变 合成条件只能得到碱式碳酸锌或碱式硝酸锌；而以ＦｅＳＯ 、ＦｅＳＯ 为原料，采用共沉淀和氧化的两 步法可得到晶相单一、结晶度良好的ＺｎＦｅ１０ ＨＴＩ ＣＳ。两步法制备ＺｎＦｅ 类水滑石的最适宜的条件 为：ｎ（Ｚｎ ）／ｎ（Ｆｅ ）＝＝＝２。０～３．０，ＰＨ一６．０～７．０，氧化温度为２５℃，该条件下合成的ＺｎＦｅⅢ ＨＴＩ ＣＳ有较高的热稳定性，热分解温度为６００℃；有较窄的粒径分布，中值粒径为１．２４ ｍ，平均粒 径为１．２８“ｍ；吸附等温线类型为１１型，比表面积为２３．Ｏ８ ｍ ／ｇ。 关键词：ＺｎＦｅ 类水滑石；两步法；高结晶度 中图分类号：ＴＱ１３ 文献标识码：Ａ
水滑石类化合物（Ｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ ｌｉｋｅ ｃｏｍ— ｐｏｕｎｄｓ，简称ＨＴＬｃｓ）是由带正电荷的氢氧化物层 板和层间阴离子构成，由于其层板阳离子的可搭配
性和层间阴离子基团广泛的选择性，类水滑石材料 成为一种具有很大应用潜力的多功能无机材料。含
铁类水滑石（Ｍ“Ｆｅ ＨＴＬｃｓ）在电、磁、光及催化等 领域具有广泛的应用前景，但由于Ｆｅ”不具有Ａ１。
的两性作用，它与其他Ｍ 形成共沉淀时对体系的 ｐＨ值的要求范围较窄，使其在合成方面受到限制，
层状双金属氢氧化物制备与应用的研究进展
作者：王永辉 殷文俊
来源：《赤峰学院学报·自然科学版》 2014年第23期
王永辉1,2，殷文俊1
（1．滁州城市职业学院，安徽 凤阳 233100；2.浙江师范大学，浙江 金华 321004）
摘 要：LDHs是一类具有双金属氢氧化物层结构的新型无机功能材料，由于其具有酸碱性、层间阴离子可交换性等特性，在很多领域中得到广泛的应用.本文介绍了LDHs的成分与结构，综述了阴离子型层柱双金属的制备方法及其在催化材料、阻燃材料、防紫外线材料、医药材料等方面的研究进展.
关键词：层状双金属氢氧化物；类水滑石；制备；应用
中图分类号：O611.64 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2014）12-0008-03
层状双金属氢氧化物（简称LDHs）主要是指层状镁铝双金属氢氧化物，俗称水滑石.最早于1842年由瑞典的Crica发现[1]，其骨架是阳离子，层间是阴离子，佛罗伦萨大学的E.Manasse提出水滑石及其它同类型矿物质的化学式，1942年，Feitknecht等通过金属盐溶液与碱金属氢氧化物反应合成了LDHs，提出了双层结构的设想[2].直到1969年，Allmann等通过单晶X射线衍射试验测试并确定了LDHs层状结构.随着人们对此类化合物研究的深入，科学家发现LDHs具有特殊的层状结构、层间距的可调性，层板内阴离子数量与种类的多样性及与其他材料的生物相容性等特性，广泛地应用于催化、药物缓释和运输、离子交换、选择性吸附等领域[3]，同时近年来交叉学科领域的相互渗透，其在磁光材料、功能高分子材料、光电材料等方面又有了新的研究与进展.
1 LDHs的成分与结构特点
1.1 LDHs的分子结构
LDHs是一类具有主体氢氧化物层板、客体阴离子柱撑的无机功能材料，其结构与水镁石Mg(OH)2结构类似，由[MgO6]八面体组成菱形单元层，层板上的正电荷与层间阴离子CO32-平衡，使这一结构呈电中性，同时CO32-可以被其它离子如SO42-、Cl-、NO3-取代，取代后的化合物仍为稳定结构.其结构通式为[M2+1-xM3+x(OH)2]x+(An-)x/n·mH2O,其中M2+和M3+分别代表二价（主要指Mg2+、Zn2+等）和三价（主要指Al3+、Fe3+等）的金属离子；x是摩尔比n(M3+)/(n(M2+)+n(M3+))；An-是层间阴离子；m为层间结构水分子数目[4].
《稀土类水滑石的制备及其在聚乳酸中阻燃、抑烟的应用研究》篇一
一、引言
稀土类水滑石作为一种新型无机阻燃材料，在聚乳酸（PLA）材料中具有广阔的应用前景。本文旨在研究稀土类水滑石的制备方法，并探讨其在聚乳酸中的阻燃、抑烟效果。通过对稀土类水滑石的结构和性能进行深入研究，为聚乳酸材料的阻燃、抑烟性能提供理论依据和实验支持。
二、稀土类水滑石的制备
1. 材料与设备
本实验所需材料包括稀土元素、碱性溶液、镁盐等原料，以及相应的合成设备，如反应釜、离心机等。
2. 制备方法
本实验采用共沉淀法合成稀土类水滑石。首先，将稀土元素与碱性溶液混合，制备出稀土溶液；其次，将镁盐与另一碱性溶液混合，形成镁盐溶液；最后，将两种溶液混合并控制反应条件，使二者共沉淀生成稀土类水滑石。
3. 制备过程中的影响因素
制备过程中，需控制反应温度、pH值、反应时间等关键参数，以获得性能优异的稀土类水滑石。
三、稀土类水滑石的结构与性能分析 通过XRD、SEM等手段对制得的稀土类水滑石进行结构与性能分析。结果表明，制得的稀土类水滑石具有较好的结晶度和层状结构，有利于提高其在聚乳酸中的阻燃、抑烟效果。
四、稀土类水滑石在聚乳酸中的阻燃、抑烟应用研究
1. 实验方法
将制得的稀土类水滑石与聚乳酸进行共混，制备出含稀土类水滑石的聚乳酸复合材料。通过垂直燃烧试验、极限氧指数测试等方法，评估其在聚乳酸中的阻燃、抑烟效果。
2. 结果与讨论
实验结果表明，添加稀土类水滑石的聚乳酸复合材料具有较好的阻燃、抑烟性能。随着稀土类水滑石含量的增加，聚乳酸的阻燃性能得到显著提高，烟密度也有所降低。此外，稀土类水滑石的加入对聚乳酸的力学性能影响较小，具有较好的应用前景。
五、结论
本研究成功制备了稀土类水滑石，并通过实验证实了其在聚乳酸中具有良好的阻燃、抑烟效果。这为聚乳酸材料的阻燃、抑烟性能提供了新的研究方向和应用途径。同时，为推动稀土类水滑石在聚乳酸及其他高分子材料中的应用提供了理论依据和实验支持。
水滑石类化合物的结构及其制备方法
水滑石（也称为氢氧化铝镁石）是一种含有镁离子和氢氧化铝离子的层状结构矿物，其化学式为Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O。其结构是由氢氧化铝的层和镁的八面体水合物层交替堆叠而成，CO3基团位于氢氧化铝层和镁层之间。水滑石经常被用于制备高吸附能力和高比表面积的材料。以下是水滑石的制备方法：
1.热水法：将氢氧化铝和硫酸镁混合，加入适量的水并在高温下混合，然后冷却，产生层状水滑石结构。
2.水热法：将氢氧化铝和硝酸镁以及一定量的水混合，然后在高温高压下进行反应，产生层状水滑石结构。
3.溶胶-凝胶法：首先制备氢氧化铝和硝酸镁的溶胶，然后将两种溶胶混合，制备成凝胶状态并在高温下进行煅烧，得到层状水滑石。
4.氧化镁和铝反应法：将氧化镁和铝以一定摩尔比混合，然后进行高温反应，生成层状水滑石结构。
