磁性水滑石的制备与表征

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1、磁性水滑石的制各与表征摘要水滑石作为固体碱催化剂替代NaOH等均相碱性催化剂广泛应用于加氢、聚合、缩合反应、烷基化反应和重整反应。近年来，人们借助迅速发展的纳米技术，制备了纳米水滑石。纳米水滑石具有大的比表面积和高的比表面能，大大提高了水滑石作为固体超强碱的催化活性。但纳米水滑石存在分离回收困难和在液相催化体系中易团聚等弊端。因此，研究和开发一种易于分离和回收，同时又具有较高催化活性的新型纳米固体碱催化剂，具有重要的理论和实际意义。本文结合国内外本领域的研究现状，以层状水滑石为前体，开展了将磁性基质与二维层

2、状水滑石前体组装制各磁性纳米类水滑石催化剂的制备研究，旨在制备出具有潜在应用价值的环境友好新型纳米水滑石材料。采用化学共沉淀法，将磁性基质与二维层状水滑石组装制备了镍基、镁基二元磁性水滑石。在二元水滑石的基础上，制各了三元磁性铜镍铝、锌镁铝水滑石。研究了在一定合成条件和磁性基质浓度下，铜、镍锌、镁、铝摩尔比和焙烧温度对水滑石结构、纯度、结晶度和磁学性能的影响。发现一定量磁性基质的引入没有改变水滑石典型层状结构，XRD图谱显示磁性水滑石仍具有水滑石特征衍射峰。保持一定量的磁性基质，控制二价离子的配比，可以制备

3、出晶体结构规整，结晶度好的磁性水滑石。Cu2+离子的引入导致了明显的Jahn．Teller效应，随Cu”离子量的增加，这种效应更加显著。磁性水滑石的比饱和磁化强度由磁性基质的添加量决定。采用水热法制备了一系列高结晶度的镍铝水滑石。实验结果表明水热法可以实现磁性基质与水滑石的组装。同时对磁性镍铝水滑石的磁强度进行了研究。通过离子交换法成功将具有Keggin结构的杂多酸引入到镍铝水滑石层哈尔滨工程大学博士学位论文间，将磁性基质与杂多酸柱撑水滑石进行组装，制备出了层问通道高度为1．04nln的大孔道磁性柱撑水滑石

4、材料。且杂多酸柱撑水滑石赋予磁性后其典型的结构没有改变。柱撑水滑石的热稳定性高于其相应的水滑石前驱体。关键词：水滑石：磁性；阴离子柱撑；Jahn-Teller效应；化学共沉淀水热法磁性水滑石的制备与表征AbstractHydrotalcite—likecompoundshavebeenwidelyusedinhydrogenation，polymerization,condensation,alkylationandreformingreactionwhichcarlsubstitutefortraditi

5、onalhomogeneousbasecatalystssuchasNaOH．Inrecentyears，nano。scalehydrotalcitehasbeensynthesizedbyrapiddevelopingnanotechnology．Nano—scaleparticleswithhi曲specificsurfaceareaandfreeenergyCangreatlyimprovethecatalyticactivityofsolidbase．Butthedisadvantagesofthe

6、secatalystssuchasdifficultiesofseparatingandreclaimingintheliquidphasegreatlylimitedtheirapplications．Therefore，itisessentialtodesignandprepareanovel’nano—scalesolidbasecatalystwithhighcatalyticactid扔whichmakesitpossibletobeeasilyseparatedandrecovered。Inth

7、isdissertation，magneticnano—scalehydrotalcite—likecompoundshavebeenpreparedbyassemblingofmagneticsubstratesandlayeredhydrotalcite．1ikecompoundswhichWasusedasprecursor,aimingtoachieveonekindofnovelenvironmentalfriendlycatalyticmaterial．Inthepaper,magneticNi

8、—basedandZn-basedhydrotalcite-likecompoundshavebeenpreparedbychemicalCO—precipitationmethod．Ontllebasisofbinarymagnetichydrotalcite—likecompounds，magneticternaryCuNiAIandZnMgAlhydrotalcite—likecompoundshaveal