配合物陰離子柱撐水滑石的制備及其催化性能研究.pdf

1、在本論文研究中，通過Ni2+、Cu2+、Co2+、Mn2+、Cr3+及Fe3+等過渡金屬離子與EDTA、草酸、丙二酸及CN—等多齒或單齒配體配位，合成了相應(yīng)的過渡金屬配合物陰離子，利用共沉淀及離子交換插層組裝方法，制備了過渡金屬配合物陰離子柱撐水滑石Mg3Al—LDHs/[MY]（M為Ni2+、Cu2+、Co2+、Mn2+、Cr3+，Y為EDTA）、Ni3Fe—LDH/[CoY]、Ni3Al—LDH/[CoY]及Ni2Al—LDH/[C

2、r（C2O4）3]、Ni2Al—LDH/[Cr（C3H2O4）3]、Ni2Al—LDH/[Fe（C2O4）3]、Ni2Al—LDH/[Fe（CN）6]。通過XRD、FT—IR、ICP、TG—DTA等對它們的組成和結(jié)構(gòu)進行了分析表征，研究了反應(yīng)條件對插層組裝的影響。以肉桂醛的過氧化氫氧化反應(yīng)為探針反應(yīng)，考察了過渡金屬配合物陰離子柱撐水滑石插層化合物的氧化催化性能。 研究結(jié)果表明，利用共沉淀插層組裝方法制備Mg3Al—LDHs/[M

3、Y]的適宜條件為：Mg/Al配比為3．00、共沉淀酸度pH=9．0、晶化溫度為90℃，晶化時間為24 h。利用離子交換法制備過渡金屬配合物陰離子—Ni2Al—LDHs的適宜插層組裝條件為：以Ni2Al—LDH/NO3為前軀體，控制體系酸度pH=6．5、85-90℃下交換48h。粉末X—射線衍射及元素分析表明，在上述插層組裝條件下，得到的過渡金屬配合物陰離子柱撐水滑石層狀結(jié)構(gòu)規(guī)則有序，具有典型的水滑石結(jié)構(gòu)特征，且組成符合類水滑石組成通式。

4、FT—IR分析表明，LDHs層間過渡金屬配合物陰離子保持其原有結(jié)構(gòu)不變。TG熱分析表明，所制備的層柱復(fù)合體具有較高的熱穩(wěn)定性，層柱結(jié)構(gòu)完全破壞的溫度一般在400℃以上。 通過考察過渡金屬配合物陰離子尺寸和LDHs層間孔道高度，結(jié)合主客體間的相互作用，推斷了LDHs層間配合物陰離子的排布方式。在Mg3Al—LDHs/[MY]層間，過渡金屬—EDTA配合物陰離子采取以其最小維度垂直于層板、雙分子層疊加的方式在層間排布；在Ni2Al—

5、LDH/[Cr（C2O4）3]、Ni2Al—LDH/[Cr（C3H2O4）3]、Ni2Al—LDH/[Fe（C2O4）3]及Ni2Al—LDH/[Fe（CN）6]層間，客體陰離子均采取以其C3軸垂直于層板的、單層形式在層間排布。這樣的排布方式使主客體間的靜電作用及氫鍵作用最大，插層化合物結(jié)構(gòu)最為穩(wěn)定。在體積匹配、電性匹配和空間構(gòu)型匹配的前提下，主客體間的相互作用是影響層間配陰離子排布形式的關(guān)鍵因素。 柱撐水滑石化合物對過氧化氫氧