高比表面積水滑石材料的宏量制備及吸附性能研究
層狀雙金屬氫氧化物(簡稱水滑石或ldhs)是一類新型無機二維納米材料，在阻燃抑煙、pvc熱穩(wěn)定劑、紅外吸收、紫外阻隔、催化、電化學(xué)儲能等領(lǐng)域已經(jīng)取得了工業(yè)化應(yīng)用或表現(xiàn)出-的應(yīng)用前景。普通水滑石(normal ldhs，簡稱n-ldhs)比表面積較小，大約為10～50 m2/g，一定程度上-了水滑石及水滑石基復(fù)合材料的應(yīng)用，尤其是在催化、吸附、電化學(xué)儲能等領(lǐng)域。本-采用有機溶ji丙tong處理(acetone treatment，簡稱at)的方法，制備四種水滑石at-mg2al-co3-ldhs、at-ni2al-co3-ldhs、 at-zn2al-co3-ldhs和at-mg3al-co3-ldhs，通過優(yōu)化制備條件，其da比表面積分別為123.5 m2/g、254.7 m2/g、54.5 m2/g和195.0 m2/g，考慮到at-mg3al-co3-ldhs的低成本及低毒性，且不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點，故本-研究了at-mg3al-ldhs的焙燒產(chǎn)物at-mg3al-ldo對不同濃度重luo-(k2cr207)溶液中重金屬鉻cr(ⅵ)的吸附性能，通過icp-aes表征技術(shù)，測得其吸附容量可達到55.91mg/g，約180 min可達吸附平衡，吸附容量是普通水滑石焙燒產(chǎn)物(簡稱n-ldo)吸附容量(23.71 mg/g)的～2.4倍，吸附平衡時間為n-ldo(1080 min)的1/6，吸附效率-提升。進一步研究了丙tong處理法的工程技術(shù)問題，將高比表面積at-mg3al-co3-ldhs的制備進行了放大，通過中型反應(yīng)釜裝置、陶瓷膜等中試設(shè)備，實現(xiàn)了高比表面積水滑石材料的宏量制備，成功制備約2.7 kg高比表面積at-mg3al-co3-ldhs，并對樣品進行了一系列表征，從xro、sem表征結(jié)果可以看出與小試實驗所制備的高比表面積水滑石結(jié)構(gòu)和形貌保持一致，bet表征證明at-mg3al-co3-ldhs存在豐富的介孔結(jié)構(gòu)，比表面積達到174.5 m2/g，為高比表面積水滑石材料的工業(yè)化生產(chǎn)提供了實踐探索。
遼陽石化采用水滑石的-技術(shù)和全新思路開展技術(shù)攻關(guān)，解決了單分散成核、前驅(qū)體晶格定位等多項技術(shù)難題，通過高壓水熱法在載體表面原位負載合成活性金屬鈀與鎂、鈦組分的配合物前驅(qū)體，--了催化材料的孔道結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)，焙燒后催化劑的機械性能、熱穩(wěn)定性、分散性得到-提高。經(jīng)對比，測試活性組分鈀的分散度可由20%提高至40%以上、含量由2%降至0.5%，大幅降低了-消耗及催化劑的生產(chǎn)成本。
遼陽石化所研制的催化劑能夠在較低壓力和氫氣循環(huán)量的反應(yīng)條件下，表現(xiàn)出-的催化活性及壽命穩(wěn)定性，目前正在實施開展200噸/年工業(yè)放大試驗和萬噸級裝置工藝包的設(shè)計。這一研究成果將推進遼陽石化聚酯產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。
穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定劑的發(fā)展
全球性的環(huán)境保護要求日益嚴(yán)格，人類對賴以生存的環(huán)境凈化要求日益-，-重金屬熱穩(wěn)定劑使用的法規(guī)壓力日益加劇，使得熱穩(wěn)定劑的開發(fā)、生產(chǎn)向無du、高xiao、多功能化方向發(fā)展的步伐加快。無錫、低鉛、低塵化以及替代鉛鹽已成為全熱穩(wěn)定劑品種開發(fā)的重點。作為穩(wěn)定劑的全新化學(xué)物質(zhì)推出相對較少，而復(fù)合穩(wěn)定劑鋪天蓋地。
各類穩(wěn)定劑的發(fā)展呈現(xiàn)如下趨勢。
(1)鉛鹽無塵是基本的要求，低鉛是環(huán)境所迫。鑒于鉛鹽在管材、絕緣材料方面的-表現(xiàn)，無鉛化在范圍內(nèi)進程緩慢，鉛鹽真正退出歷史舞臺需要新的性能價格比優(yōu)良的無鉛產(chǎn)品出現(xiàn)，水滑石阻燃劑銷售，需要法規(guī)的強化，也需要時間。
(2)有機錫-良的甲ji錫產(chǎn)品得到了很大發(fā)展，尤其是在中國。我國已擁有多項甲ji錫方面的-，渤洋阻燃劑銷售，近年來深圳泛勝、湖北南星在甲ji錫的生產(chǎn)、推廣方面都做了卓有-的努力。泛勝公司從原料錫出發(fā)，采用自己的-技術(shù)，掌握了年產(chǎn)6000t甲ji錫生產(chǎn)技術(shù)關(guān)鍵，并開發(fā)出新的逆酷型有機錫化合物，標(biāo)志著我國有機錫的生產(chǎn)已達到較高的水平。目前，大力發(fā)展我國的有機錫穩(wěn)定劑，使熱穩(wěn)定劑結(jié)構(gòu)更趨合理，已無技術(shù)方面的障礙，而需要的是政策和法規(guī)的引導(dǎo)。
(3)金屬皂無du類鈣/鋅穩(wěn)定劑具有極廣闊的發(fā)展空間，國外已在大管徑管材、絕緣領(lǐng)域使用鈣/鋅穩(wěn)定劑。但國內(nèi)對復(fù)合金屬皂開發(fā)不夠重視，-的輔助穩(wěn)定劑品種缺乏，與國外相比，反差較大。-復(fù)合金屬皂的開發(fā)依賴于-的輔助穩(wěn)定劑。
(4)稀土穩(wěn)定劑是屬于-色的熱穩(wěn)定劑，發(fā)展勢頭-。目前國內(nèi)已有10余個廠家和科研單位涉及稀土穩(wěn)定劑開發(fā)，包頭等地廠家抓住我國對西部實施大開發(fā)的機遇，計劃建設(shè)-的稀土穩(wěn)定劑基地。但是，阻燃劑銷售，目前推出的稀土穩(wěn)定劑大多是稀土與鉛鹽的復(fù)合物，僅能作為低鉛化的一種過渡產(chǎn)品。稀土穩(wěn)定劑的廣泛使用還需要較好解決其潤滑性和加工性不足的問題。
(5)純有機化合物純有機穩(wěn)定劑作為金屬穩(wěn)定劑的替代物受到重視。ciba精化、morton等公司相繼推出了以胺基嚓吮二酮為代表的純有機化合物品種，同金屬穩(wěn)定劑相比，純有機產(chǎn)品屬于環(huán)境友好產(chǎn)品，有望在取代有毒重金屬穩(wěn)定劑方面發(fā)揮-的作用。
(6)其它產(chǎn)品近年作為熱穩(wěn)定劑使用的新的化合物包括水滑石系列、高lu酸鹽等。汽巴嘉基公司將高lu酸及其鹽與環(huán)氧化合物、抗yang劑并用于pvc中，獲得了-的抗熱及抗色變性能;日本共同-推出的水滑石系列是鎂/鋁復(fù)合物，與脂肪酸鋅并用于pvc，可防止配合料著色;德國南方化學(xué)公司建成了年產(chǎn)5000t水滑石的生產(chǎn)裝置，并擁有-技術(shù)。作為一種對環(huán)境完全無害的添加劑，水滑石有著廣闊的應(yīng)用前景。
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