水滑石开放分类:化合物层状双羟基复合金属氧化物(Layered Double Hydroxide,LDH)是水滑石(Hydrotalcite,HT)和类水滑石化合物(Hydrotalcite-Like Compounds,HTLCs)的统称,由这些化合物插层组装的一系列超分子材料称为水滑石类插层材料(LDHs)。燃烧时不产生有毒气体和腐蚀气体,具有抑烟功能,本身也不挥发、廉价。1842年Hochstetter先从片岩矿层中发现了天然水滑石矿;二十世纪初人们由于发现了LDH对氢加成反应具有催化作用而开始对其结构进行研究;1969年Allmann等人通过测定LDH单晶结构,首先确认了LDH的层状结构;二十世纪九十年代以后,随着现代分析技术和测试手段的广泛应用,人们对LDHs结构和性能的研究不断深化。
热稳定性能
LDHs加热到一定温度发生分解,热分解过程包括脱层间水,脱碳酸根离子,层板羟基脱水等步骤。典型的水滑石类化合物Mg6Al(OH)16CO3·4H2O***早于1842年由瑞典的Circa发现,其结构非常类似于水镁石[氢氧化镁Mg(OH)2]。在空气中低于200℃时,仅失去层间水分,对其结构无影响,当加热到250-450℃时,失去更多的水分,同时有CO2生成,加热到450-500℃时,CO32-消失,完全转变为CO2,生成双金属复合氧化物(LDO)。在加热过程中,LDHs的有序层状结构被破坏,表面积增加,孔容增加。当加热温度超过600℃时,则分解后形成的金属氧化物开始烧结,致使表面积降低,孔体积减小,通常形成尖晶石MgAl2O4和MgO。
5、离子交换法
当金属离子在碱性介质中不稳定,或当阴离子An-没有可溶性的M2+和M3+盐类,共沉淀法无法进行时,可采用离子交换法。水滑石在PVC加工过程中的热稳定作用一般认为是由于其表面羟基吸收PVC热分解释放出的HCl气体,从而抑制HCl对PVC分解的催化作用。该法是从给定的水滑石出发,通过溶液中某种阴离子对原有阴离子的交换作用,形成新的相。然而在层状双金属氢氧化物材料上,直接用大体积无机阴离子通过离子交换法制备很困难,一般先用大体积有机阴离子把层间撑开,然后用无机阴离子交换制得样品。
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