三元磁性水滑石的合成、表征及結(jié)構(gòu)記憶效應的研究.pdf

1、層狀金屬氫氧化物是由兩種或兩種以上金屬離子組成，具有層狀晶體結(jié)構(gòu)的氫氧化物(HTLCs)，以其為主體，將功能性分子或離子作為客體插入(或組裝)到層間，可以改進HTLCs作為催化劑及載體的性能。由于HTLCs的化學組成和結(jié)構(gòu)在微觀上具有可調(diào)控性，使得HTLCs在作為催化劑或催化劑載體、納米反應器、電流變材料、導電材料、離子交換劑、污水處理、基因藥物載體、光電活性材料的捕獲與可控釋放等方面都具有廣闊的應用前景，日益引起人們的關(guān)注。

2、本論文采用水熱法將磁性基質(zhì)與三元類水滑石組裝制備二維層狀磁性類水滑石，旨在合成一種在不影響催化劑催化性能的前提下，有利于控制、分離和回收的催化劑及催化劑載體材料。著重研究了反應溫度、pH值、晶化溫度、磁性基質(zhì)含量及焙燒溫度對磁性水滑石的結(jié)構(gòu)、純度、結(jié)晶度和磁學性能的影響。并借助XRD、IR、TG-DSC、TEM、HRTEM、SEM、VSM等手段對其進行了表征。以期從這些表征結(jié)果中篩選出制備此種材料的最佳條件。 實驗結(jié)果表明：一定

3、量磁性基質(zhì)的引入沒有改變水滑石典型層狀結(jié)構(gòu)，XRD圖譜顯示磁性水滑石仍具有水滑石特征衍射峰，保持磁性基質(zhì)引入量等于10 mL時可制備出既不影響水滑石晶體結(jié)構(gòu)又具有良好磁性的可作為催化劑載體材料的磁性水滑石；HRTEM照片中的晶格條紋相及FFT出現(xiàn)的衍射斑點都能說明晶體沿(003)，(006)，(110)晶面方向生長良好；N<,2>吸附/脫附實驗結(jié)果表明所制備的三元磁性類水滑石有較高的比表面積和較小的孔徑分布，ZNA-MHTL-10經(jīng)40

4、0℃焙燒樣品的S<,BET>值達到170 m<'2>/g，對應的平均孔徑d<,P>為6.007 nm，而且磁學性能良好，滿足作為催化劑及催化劑載體的要求。 利用水滑石具有“記憶效應”的特性將在一定溫度范圍內(nèi)焙燒后的樣品在初始反應條件下進行塌陷結(jié)構(gòu)的復原實驗，實驗結(jié)果表明：在較低的焙燒溫度下，由于產(chǎn)物是亞穩(wěn)態(tài)的混合氧化物，此時層狀結(jié)構(gòu)的恢復存在可能性，在較高的焙燒溫度下，產(chǎn)物是穩(wěn)定的復合尖晶石類氧化物，此時塌陷結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法進行復原