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层状复合金属氢氧化物:结构、性质及其应用 被引量：37
1
作者 雷立旭 张卫锋 +1 位作者 胡猛 Dermot O'Hare 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2005年第4期451-463,共13页
本文评述层状复合金属氢氧化物(layered double hydroxides,LDH s)的化学及其应用。层状复合金属氢氧化物具有结合紧密的氢氧化物层和处于层间的阴离子,其比较突出的化学性质是可逆的阴离子交换和热分解性质。不过,因为受到氢氧化物层... 本文评述层状复合金属氢氧化物(layered double hydroxides,LDH s)的化学及其应用。层状复合金属氢氧化物具有结合紧密的氢氧化物层和处于层间的阴离子,其比较突出的化学性质是可逆的阴离子交换和热分解性质。不过,因为受到氢氧化物层的局限,处于层间的阴离子表现出的特殊化学性质近年来也越来越受到重视。利用上述三个方面的性质,人们发掘了层状复合金属氢氧化物在材料(包括有机无机复合材料)制备、离子交换与有害阴离子脱除、异构体化学分离、化学反应控制、阻燃材料、活性分子储存与缓释、局部化学反应合成、催化剂及催化剂载体等方面的应用。 展开更多
关键词 层状复合金属氢氧化物 阴离子交换 活性分子存储 化学分离技术 化学结构 化学性质
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层状复合金属氢氧化物-聚丙烯酸钠水分散体系的双絮凝现象及机理探讨 被引量：8
2
作者 刘国鹏 刘尚营 +1 位作者 王君 孙德军 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2030-2035,共6页
研究了聚丙烯酸钠(PAAS)对镁铝型层状复合金属氢氧化物(MgAl-LDH)的胶体水分散体系稳定性的影响.利用总有机碳(TOC)分析技术测定了PAAS在LDH颗粒上的吸附量,并利用ζ电位表征了LDH颗粒的电性质.实验结果表明,在质量分数为1%的LDH水分散... 研究了聚丙烯酸钠(PAAS)对镁铝型层状复合金属氢氧化物(MgAl-LDH)的胶体水分散体系稳定性的影响.利用总有机碳(TOC)分析技术测定了PAAS在LDH颗粒上的吸附量,并利用ζ电位表征了LDH颗粒的电性质.实验结果表明,在质量分数为1%的LDH水分散体系中加入0.006～2.400mmol/LPAAS,随着PAAS浓度的增加,LDH-PAAS混合体系出现了絮凝-分散-再絮凝变化.同时,随着PAAS浓度的增加,PAAS在LDH颗粒上的吸附导致颗粒ζ电位由正减至0,并进一步负向增加,颗粒间静电斥力先减小后增加,因此体系先絮凝再分散.随着LDH颗粒负电性的进一步增强,未吸附的PAAS引发颗粒间产生的空缺引力成为体系再次絮凝的主要原因.对吸附PAAS的LDH颗粒的红外光谱分析表明,PAAS主要通过—COO-与LDH的相互作用而吸附在颗粒上. 展开更多
关键词 层状复合金属氢氧化物 聚丙烯酸钠 絮凝 稳定性
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层状复合金属氢氧化物的合成及应用进展 被引量：4
3
作者 王丽娜 徐玲玲 张道令 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期66-68,101,共4页
层状复合金属氢氧化物(LDHs)是一类典型的阴离子型层状材料,具有稳定的氢氧化物层和可交换的层间阴离子,在碱催化、催化剂载体、生物医药、离子交换、吸附材料等领域展现出广阔的前景。以LDHs的层状结构和可插层性为线索,综述了LDHs的... 层状复合金属氢氧化物(LDHs)是一类典型的阴离子型层状材料,具有稳定的氢氧化物层和可交换的层间阴离子,在碱催化、催化剂载体、生物医药、离子交换、吸附材料等领域展现出广阔的前景。以LDHs的层状结构和可插层性为线索,综述了LDHs的结构、组成。概括了当前的制备方法并对其优劣性加以比较,从结构的角度分析了LDHs材料的特性,介绍了LDHs在各个领域的应用,展望了其未来发展。 展开更多
关键词 层状复合金属氢氧化物 合成 应用
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生物炭基层状双金属氢氧化物复合材料去除环境污染物的研究进展
4
作者 王博 李婧雯 +2 位作者 费超 李辰 范志平 《精细化工》 北大核心 2025年第6期1240-1249,1365,共11页
层状双金属氢氧化物(LDHs)是一类具有层状结构的无机功能材料,将LDHs负载到生物炭(BC)上,形成的生物炭基层状双金属氢氧化物(BC/LDHs)复合材料结合了BC和LDHs的优点,在去除环境污染物方面展现出巨大的潜力。该文全面探讨了BC/LDHs复合... 层状双金属氢氧化物(LDHs)是一类具有层状结构的无机功能材料,将LDHs负载到生物炭(BC)上,形成的生物炭基层状双金属氢氧化物(BC/LDHs)复合材料结合了BC和LDHs的优点,在去除环境污染物方面展现出巨大的潜力。该文全面探讨了BC/LDHs复合材料在环境污染物去除领域的研究进展。讨论了BC/LDHs复合材料的制备方法,包括共沉淀法、共热解法和水热合成法;介绍了其性能调控策略,如异质原子掺杂、化学浸渍和赋磁强化等;总结了BC/LDHs复合材料在去除染料、重金属、营养盐和抗生素等方面的应用效果,分析归纳了其对环境污染物去除的关键机制;最后,指出了BC/LDHs复合材料在环境应用中存在的局限性,如对特定污染物的去除率、在复杂环境条件下的适应能力以及材料的长期稳定性等问题,并提出了相应的解决策略。 展开更多
关键词 生物炭 层状双金属氢氧化物 环境污染物 去除 性能调控
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硫改性铁镁层状双金属氢氧化物对汞离子的强化吸附 被引量：1
5
作者 李峰林 张燕娟 +3 位作者 黄祖强 梁兴唐 尹艳镇 胡华宇 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期669-678,共10页
针对污染水体中汞离子难以去除的问题,本文以层状双金属氢氧化物为载体,通过Fe-Mo-S复合物的自发形成,将[MoS_(4)]^(2-)化学固化于铁镁层状双金属氢氧化物(FeMg-LDH)板层间,获得硫改性FeMg-LDH(S/FeMg-LDH)。以软-软配位作用的吸附机制,... 针对污染水体中汞离子难以去除的问题,本文以层状双金属氢氧化物为载体,通过Fe-Mo-S复合物的自发形成,将[MoS_(4)]^(2-)化学固化于铁镁层状双金属氢氧化物(FeMg-LDH)板层间,获得硫改性FeMg-LDH(S/FeMg-LDH)。以软-软配位作用的吸附机制,将S/FeMg-LDH应用于溶液中汞离子Hg^(2+)的强化吸附。利用X射线粉末衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪对S/FeMg-LDH进行表征,证明目标产物的成功制备。结果表明:S/FeMg-LDH对Hg^(2+)的吸附基本不受溶液酸碱度的影响,最大吸附量达550 mg/g;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型及准二级动力学模型;吸附具有较高的选择性,基本不受共存Ca^(2+)、Mg^(2+)浓度的影响。由于硫活性基团通过化学键锚定于FeMg-LDH,避免其在吸附过程中流失,因此S/FeMg-LDH再生性强并可重复利用,循环4次后,Hg^(2+)去除率仍达到91%。 展开更多
关键词 硫改性 层状双金属氢氧化物 汞离子 吸附
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层状双金属氢氧化物MgAl-LDO-L-Cys对水中Hg(Ⅱ)的去除 被引量：1
6
作者 徐胡娟 马楫 +5 位作者 林振锋 盛铭军 朱国营 王红专 王晓梁 郭永福 《工业水处理》 北大核心 2025年第5期127-134,共8页
为提高层状双金属氢氧化物(MgAl-LDH)对水中Hg(Ⅱ)的吸附效果,利用水热法合成了MgAl-LDOL-Cys复合吸附剂。利用SEM、FTIR、XPS、Zeta电位等对复合吸附剂进行了表征,并探讨了其对水溶液中Hg(Ⅱ)的吸附效果。结果表明,煅烧后的层状双金属... 为提高层状双金属氢氧化物(MgAl-LDH)对水中Hg(Ⅱ)的吸附效果,利用水热法合成了MgAl-LDOL-Cys复合吸附剂。利用SEM、FTIR、XPS、Zeta电位等对复合吸附剂进行了表征,并探讨了其对水溶液中Hg(Ⅱ)的吸附效果。结果表明,煅烧后的层状双金属氢氧化物(MgAl-LDO)被L-半胱氨酸(L-Cys)包裹,L-Cys分子通过与MgAl-LDO表面氧化物基团或金属离子形成配位键实现稳定插层。MgAl-LDO-L-Cys对Hg(Ⅱ)的吸附行为遵循Langmuir吸附等温模型和准二级反应动力学模型,在25℃下Hg(Ⅱ)的理论最大吸附量为397.92 mg/g,且该吸附过程是一个自发的吸热过程。MgAl-LDO-L-Cys在10次循环使用后,对Hg(Ⅱ)的吸附量依然可达到初始吸附量的71.9%,且在其他离子的存在下,MgAl-LDO-L-Cys对Hg(Ⅱ)依然具有较好的去除效果。MgAl-LDO-L-Cys主要通过巯基、羟基、氨基和羧基等基团与Hg(Ⅱ)发生络合作用去除水中的Hg(Ⅱ)。 展开更多
关键词 层状双金属氢氧化物 L-半胱氨酸 Hg(Ⅱ) 吸附
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层状双金属氢氧化物的层间阴离子对衍生的Ni-Al_(2)O_(3)催化剂光热催化CO_(2)甲烷化反应的影响 被引量：2
7
作者 郭李娜 李睿哲 +5 位作者 孙闯 罗小利 石义秋 原弘 欧阳述昕 张铁锐 《物理化学学报》 北大核心 2025年第1期68-78,共11页
太阳能驱动的二氧化碳(CO_(2))甲烷化反应不仅有助于减少多余的碳排放,而且是生产燃料的重要途径。层状金属双氢氧化物(layered double hydroxides,LDH)可以在高温还原气(H_(2)/Ar)氛围中还原,转化为金属负载于氧化物(MO)的催化剂。这... 太阳能驱动的二氧化碳(CO_(2))甲烷化反应不仅有助于减少多余的碳排放,而且是生产燃料的重要途径。层状金属双氢氧化物(layered double hydroxides,LDH)可以在高温还原气(H_(2)/Ar)氛围中还原,转化为金属负载于氧化物(MO)的催化剂。这些催化剂在CO_(2)加氢反应中作为优秀的光热催化剂被广泛应用。然而,有关LDH的层间阴离子类型如何影响CO_(2)甲烷化活性的研究还相对有限。本文研究了包含不同层间阴离子的镍(Ni)铝(Al)LDH前驱体,通过在H_(2)/Ar气氛中还原处理,制备了一系列Ni负载在氧化铝(Al_(2)O_(3))上的MO催化剂,这些催化剂被命名为NiAl-x-MO(其中x代表CO_(3)、NO_(3)、Cl和SO_(4),分别代表碳酸根、硝酸根、氯离子和硫酸根等阴离子)。其中,NiAl-CO_(3)-MO催化剂表现出50.1%的CO_(2)转化率,99.9%的甲烷(CH_(4))选择性以及94.4 mmol∙g^(−1)∙h^(−1)的CH_(4)产出速率。与之相比,NiAl-Cl-MO和NiAl-SO_(4)-MO催化剂的CO_(2)甲烷化活性极低。H_(2)程序升温脱附(temperature programmed desorption with H_(2),H_(2)-TPD)实验和密度泛函理论计算(density functional theory,DFT)结果表明,低CO_(2)转化率是由于残留的氯(Cl)或硫(S)与金属Ni形成的强配位键阻碍了H_(2)的吸附和活化。因此,在设计LDH衍生的催化剂,特别是用于氢化反应的Ni基催化剂时,应优先考虑层间阴离子在LDH中的重要作用。 展开更多
关键词 光热催化 CO_(2)甲烷化 Ni-Al_(2)O_(3)催化剂 层状金属双氢氧化物 层间阴离子
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Pt/NiAl层状双金属氢氧化物载体催化剂上十氢萘产氢性能 被引量：1
8
作者 李文达 王凤丽 +3 位作者 赵俊哲 陈杰玉 刘清龙 罗明生 《石油化工》 北大核心 2025年第2期151-160,共10页
分别采用水热法和共沉淀法制备了NiAl层状双金属氢氧化物(NiAl-LDH),经焙烧得到NiAl-LDH载体(NiAl-LDO),采用浸渍法制备了Pt/NiAl-LDO催化剂,利用XRD、N2吸附-脱附和TEM等方法对催化剂的物理化学性质进行表征,并考察了催化剂上十氢萘的... 分别采用水热法和共沉淀法制备了NiAl层状双金属氢氧化物(NiAl-LDH),经焙烧得到NiAl-LDH载体(NiAl-LDO),采用浸渍法制备了Pt/NiAl-LDO催化剂,利用XRD、N2吸附-脱附和TEM等方法对催化剂的物理化学性质进行表征,并考察了催化剂上十氢萘的产氢性能。实验结果表明,水热法更有利于形成NiAl-LDH的层状结构,有助于活性组分的分散和反应物与催化剂活性位的接触;载体中适量Ni的存在有利于Pt颗粒的稳定;过高的Pt负载量易导致Pt颗粒粒径明显增大;当Ni/Al摩尔比为4∶1,Pt负载量为1%(w)时,催化剂的催化脱氢活性最高,在260℃、常压下反应20 min,每克Pt原子的产氢量达到4.47 mol。 展开更多
关键词 液相有机氢载体 层状双金属氢氧化物 十氢萘脱氢 Pt基催化剂
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层状双氢氧化物原位生长ZIF-67纳米晶体用于阻燃环氧复合材料
9
作者 宋昆朋 白伟 +2 位作者 谢美娜 何吉宇 杨荣杰 《中国塑料》 北大核心 2025年第4期31-36,共6页
以钴层状双氢氧化物(Co-LDH)作为载体,原位构建了Co-LDH@ZIF-67复合结构,有效地改善了Co-LDH的低催化活性和低比表面积的缺陷。结果表明,与Co-LDH相比,Co-LDH@ZIF-67改性的环氧树脂(EP)复合材料在抑制热量、烟雾和有毒气体方面具有明显... 以钴层状双氢氧化物(Co-LDH)作为载体,原位构建了Co-LDH@ZIF-67复合结构,有效地改善了Co-LDH的低催化活性和低比表面积的缺陷。结果表明,与Co-LDH相比,Co-LDH@ZIF-67改性的环氧树脂(EP)复合材料在抑制热量、烟雾和有毒气体方面具有明显的优势。当Co-LDH@ZIF-67含量为2%(质量分数,下同)时,复合材料的LOI值由24.5%增加到28.2%。并且与纯EP相比,EP/Co-LDH@ZIF-67复合材料的热释放速率峰值、总热释放以及总烟释放分别降低35.1%、16.3%和15.8%。并且相对于Co-LDH具有更明显的阻燃和抑烟的能力。 展开更多
关键词 金属有机框架 层状双层氢氧化物 环氧树脂 阻燃性能
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基于层状双金属氢氧化物的电化学传感器在分析检测领域的应用进展
10
作者 张雪晴 黄晓婧 +5 位作者 周芷任 刘娅楠 邹立娜 荣胜忠 潘洪志 马宏坤 《理化检验(化学分册)》 北大核心 2025年第2期241-248,共8页
电化学传感器可通过电信号的变化实现目标化合物的定量检测,具有成本低、灵敏度高等优点,已成为传统检测方法的有效替代方法。层状双金属氢氧化物(LDHs)具有记忆效应、层间阴离子可交换性、金属离子可替代性、比表面积大和纳米片薄等优... 电化学传感器可通过电信号的变化实现目标化合物的定量检测,具有成本低、灵敏度高等优点,已成为传统检测方法的有效替代方法。层状双金属氢氧化物(LDHs)具有记忆效应、层间阴离子可交换性、金属离子可替代性、比表面积大和纳米片薄等优点。近年来,基于LDHs的电化学传感器已引起学者的普遍关注,广泛用于生化指标、肿瘤标志物、药物、农药及其他物质的测定。综述了LDHs的结构、性质、制备以及基于LDHs的电化学传感器在分析检测领域的应用进展,并对LDHs在电化学传感器领域的发展前景进行了展望(引用文献55篇)。 展开更多
关键词 层状双金属氢氧化物(LDHs) 电化学传感器 分析检测 综述
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层状复合氢氧化物的结构调控及其吸附重金属离子的研究进展 被引量：3
11
作者 程志杰 马建中 +2 位作者 杨娜 张文博 范倩倩 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期509-519,596,共12页
层状复合氢氧化物(LDHs)是具有特殊层状结构的阴离子黏土,具有化学组成可调、比表面积大及结构记忆效应独特等性质,在废水处理方面备受关注。调控LDHs自身结构,是进一步扩大其应用范围、提高其吸附性能的有效途径。该文介绍了LDHs特殊... 层状复合氢氧化物(LDHs)是具有特殊层状结构的阴离子黏土,具有化学组成可调、比表面积大及结构记忆效应独特等性质,在废水处理方面备受关注。调控LDHs自身结构,是进一步扩大其应用范围、提高其吸附性能的有效途径。该文介绍了LDHs特殊的层状结构和其自身性质;总结了LDHs最常用的制备方法,即共沉淀法、离子交换法、尿素水解法、煅烧复原法和溶胶-凝胶法等,分别介绍了各种制备方法的原理和特点;综述了LDHs的结构调控对其吸附重金属离子性能的影响,并总结了LDHs对重金属离子的吸附机理;最后,指出了目前LDHs在处理含有重金属离子废水研究中面临的挑战,并对该材料未来的研究方向和发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 层状复合氢氧化物 结构调控 吸附 重金属离子 废水处理
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锂铝层状双金属氢氧化物的制备及其锂脱嵌过程 被引量：2
12
作者 杨新衡 纪志永 +7 位作者 郭志远 刘萁 张盼盼 汪婧 刘杰 毕京涛 赵颖颖 袁俊生 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期5262-5274,共13页
锂铝层状双金属氢氧化物(Li/Al-LDHs)是一种适用于高镁锂比卤水中提锂的吸附剂,但其存在吸附容量偏低、吸附机理与适用条件不够清晰等问题。本工作以铝粉、氢氧化锂为原料制备Li/Al-LDHs,考察了适用条件下溶液中阴阳离子对吸附过程的影... 锂铝层状双金属氢氧化物(Li/Al-LDHs)是一种适用于高镁锂比卤水中提锂的吸附剂,但其存在吸附容量偏低、吸附机理与适用条件不够清晰等问题。本工作以铝粉、氢氧化锂为原料制备Li/Al-LDHs,考察了适用条件下溶液中阴阳离子对吸附过程的影响并进行了不同溶液组成下的提锂性能测试,结合红外光谱测试和X射线光电子能谱等表征明晰了锂脱嵌机理。结果表明,Li/Al-LDHs在卤水中的最大吸附容量为8.350mg/g,阳离子选择性顺序为Li^(+)>Na^(+)>Mg^(2+)>Ca^(2+)>K^(+)。Li/Al-LDHs对Li^(+)的吸附符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学模型,吸附过程主要是基于尺寸筛分效应进行的,Li^(+)进入吸附剂层间的空位后需要等量的阴离子(Cl^(-)、SO_(4)^(2-)等)进行电荷平衡,其吸锂容量随溶液体系总离子浓度的增加而变大,因此更适用于从高含盐量卤水中提锂。研究结果可为后续废旧金属铝制取Li/Al-LDHs用于盐湖卤水提锂提供技术参考。 展开更多
关键词 锂铝层状双金属氢氧化物(Li/Al-LDHs) 吸附剂 高镁锂比 吸附 锂提取
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层状双金属氢氧化物(LDH)去除磷酸盐的性能研究 被引量：2
13
作者 杨海燕 何文奇 +1 位作者 吴婷 黄梅 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1037-1045,共9页
我国水体特别是湖泊的富营养化与氮磷营养盐的超标排放有关.如果集中式污水处理厂的除磷效果不理想,将易引发尾水总磷超标,因此对污水处理厂二级处理过程的效能挖潜是当下污水处理厂提标改造的重点.层状双金属氢氧化物(LDH)是新型纳米... 我国水体特别是湖泊的富营养化与氮磷营养盐的超标排放有关.如果集中式污水处理厂的除磷效果不理想,将易引发尾水总磷超标,因此对污水处理厂二级处理过程的效能挖潜是当下污水处理厂提标改造的重点.层状双金属氢氧化物(LDH)是新型纳米吸附剂,可实现水体中磷元素的高效去除.研究中采用共沉淀法制备Mg/Al层状双金属氢氧化物(Mg/Al-LDH)及其煅烧产物(Mg/Al-LDO),通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和Zeta电位等方法表征其组成和微观形貌,借助吸附动力学和吸附等温线探究Mg/Al-LDH和Mg/Al-LDO对磷酸盐的吸附特点和作用机理.结果表明:①当磷酸盐的初始质量浓度为10 mg/L(以P计)时,Mg/Al-LDH和Mg/Al-LDO对磷酸盐的吸附在2 h内快速增加并完成90%的吸附率,且它们的拟二级动力学模型(R^(2)值均大于0.999)比拟一级动力学模型能更好地模拟磷酸盐吸附过程,因而可以认为Mg/Al-LDH和Mg/Al-LDO的除磷过程主要通过化学吸附或化学键合来实现.②由于Mg/Al-LDH和Mg/Al-LDO的等温吸附数据更符合Langmuir等温吸附模型(R^(2)值均大于0.994),说明溶液中的磷酸根应以单分子层方式吸附在Mg/Al-LDH或Mg/Al-LDO上,它们在298 K下的最大饱和吸附量分别为84.5和122.7 mg/g.③Mg/Al-LDO在pH为3.0~11.0范围内具有的界面正电性,以及吸附磷酸盐后部分恢复原有层状结构的能力,使得Mg/Al-LDO在宽pH范围内具有比Mg/Al-LDH更强的脱磷能力.研究显示,Mg/Al-LDH和Mg/Al-LDO可实现含磷水样的高效快速去除,从而为今后市政污水处理技术的革新提供新思路. 展开更多
关键词 层状双金属氢氧化物(LDH) LDO 磷酸盐 吸附 去除
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层状复合氢氧化物在制革工业中的应用探讨 被引量：3
14
作者 赵嘉敏 马建中 周永香 《皮革科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第2期37-46,共10页
制革工业是指以动物皮为原材料,经过一系列物理和化学加工生产皮革的产业。传统铬鞣法虽赋予皮革优异的综合性能,但仍存在处理含铬废弃物的环境压力。层状复合氢氧化物(LDHs)是一类由带负电荷的阴离子和带正电荷的金属氢氧化物所构成的... 制革工业是指以动物皮为原材料,经过一系列物理和化学加工生产皮革的产业。传统铬鞣法虽赋予皮革优异的综合性能,但仍存在处理含铬废弃物的环境压力。层状复合氢氧化物(LDHs)是一类由带负电荷的阴离子和带正电荷的金属氢氧化物所构成的层状化合物,具有酸碱性、可调控性、热稳定性和结构记忆效应。文章对LDHs纳米材料的结构及性质进行介绍,并对其在制革工业中作为鞣制材料、复鞣材料、加脂助剂、染色助剂、功能涂饰材料和水处理材料等方面的应用进行了综述。 展开更多
关键词 层状复合氢氧化物 制革工业 皮革化学品 水处理
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赤泥基层状双金属氢氧化物合成工艺及应用 被引量：2
15
作者 姜一梅 沈征涛 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期12-21,共10页
赤泥是铝土矿炼制氧化铝过程中产生的高碱性废料,随着铝工业的高速发展,世界范围内赤泥年排放量已严重超过环境负荷,造成了巨大的处置压力和污染风险,赤泥的高效资源化利用迫在眉睫。由赤泥制备层状双金属氢氧化物(LDH)是当前国内外重... 赤泥是铝土矿炼制氧化铝过程中产生的高碱性废料,随着铝工业的高速发展,世界范围内赤泥年排放量已严重超过环境负荷,造成了巨大的处置压力和污染风险,赤泥的高效资源化利用迫在眉睫。由赤泥制备层状双金属氢氧化物(LDH)是当前国内外重点关注的一个循环路径,具有大规模工业化潜力。文章论述了赤泥基LDH合成工艺及应用研究进展,发现其主要的合成工艺有共沉淀法、煅烧水化法和机械化学合成法,合成的赤泥基LDH类型受铝土矿成分及冶炼工艺影响显著。赤泥基LDH通常被用作吸附剂去除水体无机阴离子及捕获CO_(2),同时也是一种新型环保型无卤阻燃添加剂。赤泥基LDH还是一种优异的光催化剂,赤泥中杂质(Fe_(2)O_(3))的引入导致局部构筑异质结构,有利于光敏电子和空穴物种的分离与传递。最后文章提出如下展望:(1)在双碳目标背景下,赤泥基LDH的制备符合“循环经济”等可持续发展目标,具有实际的大规模应用潜力,未来应大力推进合成及应用方面的研究;(2)未来应重点研究如何进一步优化合成工艺,提高产率,增强可持续性(如引入其他废弃物作为二价金属源),提高合成专一性,以及如何降低赤泥基LDH在应用过程中的环境风险;(3)明晰LDH结构与应用效果的“构效关系”,针对赤泥基LDH非纯净体系这一特性,扬长避短,发挥异质结构的优势,实现更高效的应用。 展开更多
关键词 赤泥 层状双金属氢氧化物(LDH) 吸附 催化 阻燃
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用超声衰减谱测量层状双金属氢氧化物粒度分布的方法 被引量：1
16
作者 张明峰 吴博 +2 位作者 侯光昊 周蕾 王学重 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期55-63,共9页
层状双金属氢氧化物(LDHs)作为一种性能优良的非贵金属电催化剂,在提高析氧反应速率、降低制氢成本等方面具备巨大优势,其粒度大小直接影响催化活性位点的有效暴露面积和本征结构,很大程度上决定了LDHs电催化析氧反应的活性时间和催化效... 层状双金属氢氧化物(LDHs)作为一种性能优良的非贵金属电催化剂,在提高析氧反应速率、降低制氢成本等方面具备巨大优势,其粒度大小直接影响催化活性位点的有效暴露面积和本征结构,很大程度上决定了LDHs电催化析氧反应的活性时间和催化效率.因此,实现对LDHs粒度分布的在线检测对LDHs的合成控制与活性提升具有重要意义.根据LDHs粒度小、形貌特殊的特点,本文建立了一种基于超声衰减谱在线测量其在悬浮体系中粒度分布(PSD)的方法,该方法在LDHs粒度表征领域的应用尚属首次.利用超声衰减谱法对LDHs悬浮体系粒度分布进行测量的最大难点是传统ECAH模型需要首先已知难以获得的体系分散相和连续相的物性参数.本文采用主成分分析(PCA)结合误差反向传播(BP)神经网络建立了预测模型,并引入遗传算法(GA)对模型进行优化,解决了超声衰减谱法的难点,通过CoFeAl-LDH悬浮体系进行了验证.结果表明,PCA-GA-BP神经网络能有效对LDHs在悬浮体系中的粒度分布进行在线预测,预测值与真实值的峰形重合度高,峰高偏差小,两者的均方误差MSE为0.1497,模型拟合优度R2=0.9768,说明该方法可作为在线测量LDHs粒度分布的有效方式. 展开更多
关键词 层状双金属氢氧化物 超声衰减谱 粒度分布在线检测 BP神经网络 遗传算法
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层状双羟基复合金属氢氧化物/废胶粉改性沥青的性能及老化机理 被引量：12
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作者 刘武 肖新颜 晏英 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期72-76,共5页
以层状双羟基复合金属氢氧化物(LDHs)及废胶粉(CR)为改性剂,采用熔融共混法制备了LDHs/CR复合改性沥青。通过原子力显微镜、离析实验、旋转薄膜烘箱老化实验(RTFOT)、室内加速紫外老化试验及紫外可见分光光度计(UV-Vis)等实验方法,对复... 以层状双羟基复合金属氢氧化物(LDHs)及废胶粉(CR)为改性剂,采用熔融共混法制备了LDHs/CR复合改性沥青。通过原子力显微镜、离析实验、旋转薄膜烘箱老化实验(RTFOT)、室内加速紫外老化试验及紫外可见分光光度计(UV-Vis)等实验方法,对复合改性沥青的性能进行了研究,并初步探讨了改性剂与沥青的相互作用机理。结果表明,LDHs的掺入使得废胶粉在沥青中分散得更均匀且胶粉颗粒的平均粒径更细小;相比于基质沥青,复合改性沥青的高低温性能得到很大的改善;随着LDHs掺量增加,LDHs/CR复合改性沥青的离析软化点差值由9.2℃减小到1.3℃,储存稳定性大幅提升;与废胶粉改性沥青相比,LDHs/CR复合改性沥青的抗老化性能(尤其是抗UV老化性能)得到明显改善。 展开更多
关键词 层状双羟基复合金属氢氧化物 废胶粉 沥青 储存稳定性 紫外老化
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层状双金属氢氧化物/碳纳米管复合物的制备及在有机溶剂中的分散 被引量：3
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作者 傅华康 叶维娟 +3 位作者 刘梦颖 胡极 杜淼 郑强 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期538-544,共7页
通过硝酸处理在碳纳米管(CNTs)表面生成了羧基(—COOH)基团,随后采用尿素法在其水悬浮液中原位合成了层状双金属氢氧化物(LDH),获得了层状双金属氢氧化物/碳纳米管复合物(LDH/CNTs),考察了CNTs用量对LDH形貌与结构的影响.结果表明,CNTs... 通过硝酸处理在碳纳米管(CNTs)表面生成了羧基(—COOH)基团,随后采用尿素法在其水悬浮液中原位合成了层状双金属氢氧化物(LDH),获得了层状双金属氢氧化物/碳纳米管复合物(LDH/CNTs),考察了CNTs用量对LDH形貌与结构的影响.结果表明,CNTs的用量对LDH的产率及结构无显著影响;但当CNTs用量较低(<0.2 g/L)或过高(>4.0 g/L)时,会导致LDH的粒径分布变宽.对LDH/CNTs进行氯化及有机化处理,获得了十二烷基苯磺酸根离子(DBS)插层的DBS-LDH/CNTs.对DBS-LDH/CNTs在不同有机溶剂中分散及剥离程度的研究发现,DBS-LDH/CNTs在丁醇、乙醇及二甲苯中均可良好分散且其悬浮液较稳定,LDH在不同溶剂中的剥离程度为丁醇>乙醇>二甲苯>四氢呋喃. 展开更多
关键词 层状双金属氢氧化物 碳纳米管 复合物 剥离
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层状双金属氢氧化物/石墨烯复合材料及其在电化学能量存储与转换中的应用 被引量：16
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作者 王海燕 石高全 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2018年第1期22-35,共14页
高效的电化学能量存储与转换功能材料及其器件近年来受到了人们的广泛关注。层状双金属氢氧化物/石墨烯(LDH/G)复合物就是一类重要的能源材料。它们兼具LDH和石墨烯的优异的物理、化学性能,同时克服了LDH导电性差和石墨烯片易于团聚的问... 高效的电化学能量存储与转换功能材料及其器件近年来受到了人们的广泛关注。层状双金属氢氧化物/石墨烯(LDH/G)复合物就是一类重要的能源材料。它们兼具LDH和石墨烯的优异的物理、化学性能,同时克服了LDH导电性差和石墨烯片易于团聚的问题;在超级电容器和电化学催化分解水等方面具有广泛应用。本文综述了LDH与化学修饰石墨烯(氧化石墨烯,还原氧化石墨烯及其衍生物)的有效复合的方法及其在电化学能量存储与转换领域中的应用,特别是关于基于该类材料的超级电容器及电化学析氧反应催化的研究;对LDH/G复合材料研究领域中的挑战和未来发展方向做了展望。 展开更多
关键词 石墨烯 层状双金属氢氧化物 纳米复合物 超级电容器 析氧反应
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钴铁层状双金属氢氧化物的构筑及电催化分解水性能研究
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作者 黄雅荣 于润泽 关丽丽 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期11125-11131,共7页
由于与日俱增的能源污染以及不可再生化石燃料的大量消耗,探寻新的绿色清洁能源载体迫在眉睫。二维结构层状双金属氢氧化物在电催化分解水中表现出优异的电化学活性,但是导电性差、比表面小阻碍了性能的进一步提升。采用简便的水热法成... 由于与日俱增的能源污染以及不可再生化石燃料的大量消耗,探寻新的绿色清洁能源载体迫在眉睫。二维结构层状双金属氢氧化物在电催化分解水中表现出优异的电化学活性,但是导电性差、比表面小阻碍了性能的进一步提升。采用简便的水热法成功构筑了独特形貌的钴铁双金属层状氢氧化物(CoFe-LDHs),考察了催化剂电催化分解水性能。在1 mol/L KOH中,CoFe-LDHs-1∶1同时作为阴极和阳极在达到电流密度为10 mA/cm^(2)时仅需要施加1.62 V电压,在电催化分解水稳定性测试中也表现出卓越的催化稳定性,50 h的稳定性测试中没有出现明显的性能衰减。 展开更多
关键词 钴铁双金属层状氢氧化物 活性位点 电催化分解水 稳定性
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