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離子交換和吸附方面的應用
LDHs可以作為陰離子交換劑使用。LDHs的陰離子交換能力與其層間的陰離子種類有關,陰離子交換能力順序是CO32- > SO42->HPO42- > F -> Cl->B(OH)4 ->NO3- 。該法突出的優(yōu)點是消除了與有機陰離子競爭柱撐的金屬鹽無機陰離子,但缺點是容易生成非晶相物質(zhì),且制備過程較為繁瑣。高價陰離子易于交換進入LDH層間,低價陰離子易于被交換出來。LDHs由于具有較大的內(nèi)表面積,容易接受客體分子,可被用來作為吸附劑。
目前,在印染、造紙、電鍍和核廢水處理等方面已有使用LDH、LDO作為離子交換劑或吸附劑的研究報道。如用LDH 通過離子交換法去除溶液中某些金屬離子的絡合陰離子,如Ni(CN)42- 、CrO42- 等;用Li和Al與直鏈酸構(gòu)成的LDH可以作為疏水性化合物的吸附劑;利用LDH的選擇性以及異構(gòu)體不同的插入能力來分離異構(gòu)體;LDH 、LDO作為一種具有很大潛力的酚類吸附劑,可以從廢水中吸附(TCP)、(TNP)等。而PVC加工溫度一般不會超過250℃,所以在加工過程中并不會破壞其結(jié)構(gòu)[4]。LDHs的離子交換性能與陰離子交換樹脂相似,但其離子交換容量相對較大(如水滑石,3.33meq/g)、耐高溫(300℃)、耐輻射、不老化、密度大體積小,上述特點尤其適合于核動力裝置上性廢水的處理。
如在核廢水中性I-離子的處理可以用LDH。LDHs及LDO在功能高分子材料方面的應用使陰離子型層柱材料的應用領域得以極大地拓展,使其應用不僅僅局限于傳統(tǒng)的催化、吸附、離子交換等方面,是應用上質(zhì)的飛躍。LDO對于金屬離子具有較強的吸附能力。如核廢水中的Co2 離子,可以使用LDO 處理,它不僅吸附Co陽離子還同時吸附溶液中的陰離子,如SO42- 等,它可以在較高的溫度下(500℃)進行,與離子交換樹脂相比具有的優(yōu)勢。
泰安燊豪化工有限公司
水滑石
專業(yè)生產(chǎn)水滑石
1 實驗
1.1 實驗原料
聚(PVC):SG.5型,北京化二股份有限公司。
LDHs(Mg/A1=2):北京化工大學可控化學反應與技術重點實驗室。
硬脂酸鈣、硬脂酸鋅:北京化學試劑公司。
1.2 設備和儀器
高速混合機:GRH一10,遼寧阜新市輕工機械設備廠。
雙輥塑煉機:SK一160B,上海橡膠機械廠。
烘箱:PH050A,上海益恒實驗儀器有限公司。
全自動測色差計:TCP2,北京鑫奧依克光電技術有限公司。
1.3 實驗步驟及測試方法
1.3.1 實驗步驟
混料:將PVC、水滑石、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅等混合至大約110℃時出料,然后冷卻攪拌至40℃以下。混煉:在170℃下進行混煉,記錄包輥時間和塑化好的時間,并且在塑化好以后每分鐘取一個大約1mm厚的樣片。