镁铝水滑石的制备与应用研究进展

Vol．27，No．7化工时刊第27卷第7期

2013年7月ChemicalIndustryTimesJul．7．2013

doi：10．3969/j．issn．1002－154X．2013．07．011

镁铝水滑石的制备与应用研究进展

朱

清

印嘉佳

王金玉

翁渊达

孙

蕾

（东南大学成贤学院，江苏南京210088）

摘

要

综述了近年来镁铝水滑石的制备方法及其在紫外阻隔材料、阻燃抑烟材料、催化材料、医药材料、热稳定剂镁铝水滑石

制备

应用

等方面的应用研究，并对以后的研究进行了展望。关键词

ＲesearchandApplicationProgressofMg－AlHydrotalcite

ZhuQing

Abstract

YinJiajiaWangjinyuWengYuandaSunLei

（CollegeofChengxian，SoutheastUniversity，JiangsuNanjing210088）

TheresearchandapplicationprogressofMg－Alhydrotalciteinitspreparationandapplicationasul-

travioletblockingmaterials、flameretardant、smokesuppressantmaterials、catalyticmaterials、medicalmaterialsandheatstabilizerwerereviewed，andthefutureresearchonMg－Alhydrotalcitewasprospected．

Keywords

Mg－Alhydrotalcite

preparation

application

生成胶状的沉淀盐与沉淀剂混合在一起使之反应，

物，而后静置、晶化、过滤、洗涤得到目标Mg/Al－LDHs产物［2］。共沉淀的基本条件是达到过饱和状态，一般是通过调节反应体系的pH值来满足，使pH值高于或至少等于反应体系中最易溶金属氢氧化物

［3］

的沉淀pH值。根据沉淀条件不同，共沉淀法又可分为单滴法、双滴法、成核/晶化隔离法和尿素分解法等。

单滴法是将含有构成Mg/Al－LDHs层板金属离子的混合盐溶液在剧烈搅拌下逐滴加到含有Mg/Al－LDHs层间阴离子的碱溶液中，再于一定的温度下晶化一段时间。在滴加过程中体系pH值持续变化，Mg/Al－LDHs是在高过饱和状态下进行成核和生

镁铝水滑石（Mg/AlLayereddoublehydroxides简称Mg/Al－LDHs）又叫双金属氢氧化物或阴离子性

［1］

黏土，它是一种典型的层状阴离子型化合物。天

其层间阴离子主然存在的水滑石大都是镁铝水滑石，

2－

要为CO3。天然的镁铝水滑石在世界范围内非常有限，因此镁铝水滑石的工业化生产和应用已引起国内外专家们密切关注。Mg/Al－LDHs的合成方法很多，其中共沉淀法、

水热合成法、离子交换法、微波辐射法是合成Mg/Al－LDHs的常用方法。

1．1

共沉淀法

共沉淀法是制备Mg/Al－LDHs最常用的方法。该方法是在一定温度和pH值下，将可溶性铝盐和镁

收稿日期：2013－05－02作者简介：朱清（1987～），女，硕士生研究方向：无机TiO2纳米材料和镁铝水滑石材料的研究

—34—

2013.Vol.27，No．7朱清等镁铝水滑石的制备与应用研究进展化工时刊

［4，5］

，长，所以该方法也称为pH值法或高过饱和度法

也有将碱溶液滴加到盐溶液中制备Mg/Al－LDH的

［6］

报道。

中，在50～100℃加搅拌常压下通过两步法制得高纯

［16］

度水滑石。北京化工大学的谢晖等在水热合成水滑石方面取得了一定的进展。西安电子科技大学技

［17］

术物理学院的田杰以MgCl2和NaAlO2为主要原Na2CO3为沉淀剂，料，采用水热法成功地制备出分散性好、晶型完整、结构稳定的镁铝水滑石。

这种方法的反应条件是高温高压，使得非结晶的沉淀物质由无定形状态转变成为高结晶度的镁铝水滑石晶体，提高了晶体的完整度。此方法对环境污染少，工艺简单，成本较低，是一种具有较强竞争力的合成方法。1．3

离子交换法

离子交换法是以易于合成的Mg/Al－LDHs为前体，并利用Mg/Al－LDHs层间阴离子的可交换性，将所需插入的阴离子与Mg/Al－LDHs层间的阴离子在一定条件下进行交换，将目标阴离子引入层间

［2］置换原有的阴离子，得到相应的Mg/Al－LDHs。通过控制离子交换的反应条件，不仅可以保持水滑石

双滴法是将含有构成Mg/Al－LDHs层板金属离

子的混合盐溶液和含有Mg/Al－LDHs层间阴离子的碱溶液通过控制滴加速度同时缓慢滴加到搅拌容器中，反应体系的pH值一般是通过调节碱溶液的滴加速度来控制。该方法通过调节溶液浓度和控制滴加速度使LDHs的成核和生长过程始终处于低过饱和

［7］

状态下，所以也称恒pH值法或低过饱和度法。该方法制备的Mg/Al－LDHs比单滴法具有更高的结晶

度。Yoshioka等通过加入活性氧化镁、氯化镁和氯化铝的混合物，在25～90℃下反应1～16h得到高纯度水滑石，西安交通大学的任庆利等利用MgCl2、NaAlO2、NaOH和Na2CO3，采用一步法合成了结晶相均一的水滑石。程志林等将工业硝酸镁和工业硝酸铝配制成混合盐溶液，将工业氢氧化钠和工业碳酸两种溶液以一钠溶液配制成碱溶液。在搅拌条件下，定流量在500L中和釜中并流中和，采用共沉淀法成功地中试生产出高质量纳米孔镁铝水滑石催化材料。

成核/晶化隔离法是将含有构成Mg/Al－LDHs层板金属离子的混合盐溶液和含Mg/Al－LDHs层间阴离子的混合碱溶液加入到全返混旋转液膜成核反

同时剧烈搅拌，在转子和定子夹缝间的应器中混和，

然后高剪切力作用下快速形成Mg/Al－LDHs晶核，

［11］

将浆液在一 …… 此处隐藏：8127字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……