層狀雙羥基陰離子粘土的合成及其對NOx的吸附性能研究.pdf

1、對于具有層狀結(jié)構(gòu)的材料和性能研究是近年來的研究熱點.水滑石是一種典型的層狀陰離子粘土,其結(jié)構(gòu)和水鎂石(Mg(OH)<,2>)相似,水鎂石中的Mg<'2+>部分地被Al<'3+>同晶取代而形成的衍生物稱作水滑石.類水滑石化合物通式可表示為:[M<'Ⅱ><,1-x>M<'Ⅲ>x(OH)<,2>]<'x+>(A<'n->)<,x/n>·mH<,2>O,由于M<'2+>與M<'3+>的比例在一定范圍內(nèi)可以調(diào)變,不僅可以維持其層狀結(jié)構(gòu),而且可以調(diào)

2、節(jié)它的酸堿性,甚至氧化還原性質(zhì).因此水滑石被眾多的催化研究者所青睞.該論文采用共沉淀法合成出了各類類水滑石樣品,通過FT-IR,TG-DTA,XRD等表征手段,并在常溫下對NOx的靜態(tài)吸附進行了研究,以確定各類水滑石樣品的制備條件,得到如下的研究結(jié)果.合成了二元金屬類水滑石化合物.經(jīng)表征,樣品具有典型的水滑石層狀結(jié)構(gòu);作為前驅(qū)體對NO<,x>均具有良好的吸附性能,其中鋅鋁型類(Zn/Al摩爾比為3)水滑石對NO<,x>飽和吸附量最大,可

3、達1851mg/g.合成了銅鈷鋁等三元的不同摩爾投料比的碳酸根型水滑石,Cu/Co/Al摩爾之比分別為1∶1∶1~1∶7∶1,用XRD、IR、TG-DTA分析對它們進行了表征,測定了對氮氧化物的吸附性能.結(jié)果表明,Cu-Co-Al的摩爾之比在1∶1∶1~1∶7∶1時合成的化合物都具有水滑石結(jié)構(gòu),Co的含量增加,水滑石層間高度略有增加,熱穩(wěn)定性減弱熱重-差熱分析結(jié)果顯示合成樣品的分解均有兩個過程.二元的Co<,3>Al-HTlc吸附NO<

4、,x>優(yōu)于三元的CuCoAl-HTlcs,三元的CuCo<,3>Al-HTlc對NO<,x>吸附性能優(yōu)于其它三元的類水滑石化合物,二元的Co<,3>Al-HTlc和三元的CuCo<,3>Al-HTlc吸附容量分別為1781m/g、1286mg/g.采用離子交換法,將具有Keggin結(jié)構(gòu)的磷鎢酸、硅鎢酸引入到Mg-Al、Mg-Al-Cu類水滑石(Hydrotalcite-like compounds,HTlcs)層間,成功制備了層有序度高