摘要：本文主要研究以MgCl2·6H2O、AlCl3·6H2O、NaOH為原料，通過水熱合成法制備鎂鋁雙層氫氧化物。 這種材料具有獨特的層狀結構，層狀能帶結構帶正電。 層間有可交換陰離子，層間間距可控制。 針對鎂鋁雙層氫氧化物的這種結構，本文研究了陰離子的插層性能。 合成 MgAl-NO3-LDHs、MgAl-S2O3-LDHs、LDH-SDBS。 通過X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)等方法對制備的樣品進行檢測分析，獲得其相應的特性。 層間距大小為LDH-SDBS>MgAl-NO3-LDHs>MgAl-S2O3-LDHs。 34965

畢業論文關鍵詞：層狀雙氫氧化物插層陰離子水熱合成制備

和雙

：本文主要通過方法研究，以MgCl2?6H2O、AlCl3?6H2O、NaOH雙，此類具有獨特的層狀，層間能帶顯示，層與層之間有陰離子，層與層之間有間隙。 針對這一雙重，本文通過負離子進行了研究。 MgAl-NO3-LDHs、MgAl-S2O3-LDHs、LDH-SDBS。 通過X射線（XRD）、（SEM）等方法對樣品進行檢測，得到。 層間距大小為LDH-SDBS>MgAl-NO3-LDHs>MgAl-S2O3-LDHs。

關鍵詞：分層雙層； 層; ; 離子;

目錄

總結1

簡介1

1 實驗部分5

1.1 實驗儀器及原材料5

1.2 研究內容6

1.3 硝酸鹽型MgAl-NO3-LDHs 6 的制備

1.4 層間陰離子的置換7

1.4.1 用十二烷基苯磺酸鹽替代硝酸鹽7

1.4.2 用硫代硫酸鹽替代硝酸鹽 7

1.5 表征方法7

2 樣品表征 8

2.1 XRD表征分析8

2.1.1 MgAl-NO3-LDHs8 的表征

2.1.2 XRD表征分析8

2.1.3 XRD表征分析8

2.2 SEM表征分析9

3 結果與討論 9

參考文獻10

致謝 12

鎂鋁雙氫氧化物的合成及插層性能研究

介紹

鎂鋁雙層氫氧化物是一種具有特殊形狀的化合物。 這類層狀雙金屬氫氧化物的化學組成通式為 [M_(1-x)^(2+) M_x^(3+) (OH )_2 ]^(x-) A^(n-) x ?n*mH_2 O，其中M2+和M3+分別代表二價金屬陽離子和三價金屬陽離子，下標x代表金屬元素含量變化，m為水合數，A^(n-)是一種能在堿性溶液中穩定存在的陰離子[1,2,19]； 層狀雙金屬氫氧化物已廣泛應用于離子交換[10]、催化[6-9]、吸附[15]和功能添加劑等領域。隨著科學技術的不斷發展，預防和環境污染治理越來越受到國內外的重視。 層狀雙金屬氫氧化物具有很多特性，主要性能如下：層間化學成分可變性可調，晶體尺寸和分布可控[3]； 堿性； 熱穩定性 ; 記憶效應等。同時層間陰離子可交換，可采用多種插層組裝方法在層間引入多種有機、無機、雜多陰離子和絡合陰離子。 層狀雙金屬氫氧化物主體層壓體之間存在離子鍵，客體和主體通過靜電相互作用、氫鍵或范德華力按相應順序鍵合在一起。 由于層狀雙金屬氫氧化物具有元素種類多、鍵合類型多的特點，已成為一類新型復合材料。 在自然界中，大多數礦物具有帶負電的能帶結構，極少數具有帶正電的能帶結構。 迄今為止，尚未發現可用于工業用途的帶正電能帶結構的礦產資源。 因此，具有正電性能帶結構的層狀雙金屬氫氧化物的合成研究已成為人們關注的焦點。 雙氫氧化鎂鋁的合成及插層性能研究：

陰離子負載層狀雙金屬氫氧化物的合成方法有多種，主要包括1.共沉淀法[14]、2.水熱合成法[11]、3.離子交換法[5]、4.二次組裝法、 5.剝離重組法，6.結構重構法，7.N2保護合成法[13]等。

共沉淀法也可稱為自組裝法或模板法，是指將混合的金屬鹽溶液和堿溶液滴入存在離子或分子的溶液中。 它可以用來形成由兩種金屬氫氧化物組成的層狀雙金屬氫氧化物的共沉淀合成，使離子或分子同時插入層間。 多種離子的嵌入適合該方法。 由于層狀雙金屬氫氧化物可以作為藥物載體，因此大多數藥物與層狀雙金屬氫氧化物的復合物也可以通過該方法制備。

水熱合成法以氫氧化物或難溶氧化物為原料[4]。 通過高溫高壓水熱處理可得到層狀雙金屬氫氧化物插層產物。 水熱合成具有反應條件溫和、有利于亞穩態物質生成、產物結晶度高等特點。 與傳統的共沉淀法相比，該方法可以消除碳酸鹽的影響，有利于親和力。 弱且極性較小的離子進入夾層。

通過離子交換的方法，層狀雙金屬氫氧化物層間具有可置換的陰離子，為陰離子物質進入層間提供了便利的條件。 離子交換過程為：將層狀雙金屬氫氧化物分散在含有過量待插層陰離子的水溶液中，并在恒溫下不斷攪拌，使各種大小的陰離子通過離子交換插入層中。 雙金屬氫氧化物的無機片材組裝成復合系統。 該方法操作簡便，可用于制備一些尺寸較小的陰離子物質的配合物。

二次組裝法是通過離子交換制備插層層狀雙金屬氫氧化物的方法。 從動力學過程可以看出，控制反應的關鍵步驟是陰離子擴散到層狀雙金屬氫氧化物的層間。 較大的客體陰離子在層之間的擴散通常受到層間空間的限制并且難以插入到層中。 同時，對于電荷密度較小的中性分子和陰離子，由于它們與主體陽離子層之間存在靜電，作用力較弱，難以插入層間。 因此，對于電荷密度較小或體積較大的中性分子和陰離子，二次組裝方法是一種有效的插層方法。 具體工藝可以設計為：首先將預負載的客體插入層狀雙金屬氫氧化物層之間，以增加層間距離，從而減小層間力，然后將待插層的客體插入層狀雙金屬氫氧化物層之間。疏水力或當離子在層之間交換和插入時，可以組裝插層復合物。 鎂鋁雙氫氧化物的合成及插層性能研究（2）：