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       水滑石

 專業(yè)生產(chǎn)水滑石

中國科學(xué)家成功合成可見光驅(qū)動煤制油高xiao催化劑

日前，記者從中科院理化所獲悉，該所研究員張鐵銳團隊及合作者成功合成一種煤制油催化劑，這種催化劑實現(xiàn)了常溫常壓可見光驅(qū)動一yang化碳加氫制備高ji烴類。Al(OH)3在200-300℃分解，吸熱量為1794J/g。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際化學(xué)領(lǐng)域ding級期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed.）上，并被選為當期“熱點（hot paper）”向讀者重點推薦。

據(jù)該第yi作者趙宇飛博士介紹，CO加氫高溫高壓制備高ji烴類（又稱為費托反應(yīng)）是煤間接液化技術(shù)之一，在第二次期間投入大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，是替代石油，實施煤碳潔凈高值利用的重要技術(shù)，在工業(yè)和學(xué)術(shù)界引起科研工作者的極大關(guān)注。眾多費托催化劑中， Ru、Co、Fe基催化劑應(yīng)用為。近幾年來，中國塑料工業(yè)呈現(xiàn)明顯的產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展態(tài)勢，規(guī)模企業(yè)數(shù)量增長迅速。Ni基催化劑因為其C-C偶聯(lián)效率低下，更趨向于催化生成低值的，Ni基催化劑又被稱為化催化劑。介于費托反應(yīng)重要意義，發(fā)展新的清潔、綠色的新型能源路線，特別在溫和條件下提高Ni基催化劑高選擇合成高附加值碳烴，依舊是一個挑戰(zhàn)。

相比傳統(tǒng)高溫高壓的熱催化轉(zhuǎn)化過程，太陽能光催化技術(shù)具有室溫常壓深度反應(yīng)，可直接利用太陽能作為光源來驅(qū)動反應(yīng)等獨特優(yōu)勢，已經(jīng)成為一種理想的潔凈能源生產(chǎn)和污染治理技術(shù)而備受矚目。

研究人員通過簡單的煅燒—氫氣還原方法，將水滑石載體可控還原為Ni/NiO納米結(jié)構(gòu)，成功實現(xiàn)了NiO納米層部分錨定Ni納米顆粒的調(diào)控，表面NiO層和Ni納米顆粒之間豐富的界面，改變了NiO/Ni納米結(jié)構(gòu)的電子環(huán)境。該獨特的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了可見光下CO的活化，進一步促進了催化劑表面的C-C偶聯(lián)，促進了可見光催化CO加氫制備高碳烴，且催化劑具有非常好的循環(huán)穩(wěn)定性。以下為RM200流變儀所測的流變數(shù)據(jù)，RM200流變儀測試的原理是在一定溫度、容量的密閉混合器中加入PVC干混料，由te制的雙螺桿型混合頭進行捏合塑化，同時電腦采集相應(yīng)的溫度、扭矩隨時間的變化情況數(shù)據(jù)。他們還通過理論計算和實驗結(jié)合的手段，進一步研究了催化反應(yīng)機理。催化劑合成方法簡單，成本低廉，更重要的是，該催化過程采用常溫常壓等綠色低能耗工藝，提供了利用非太陽能驅(qū)動合成燃料化學(xué)品的可能性。

該團隊發(fā)展的低溫常壓可見光驅(qū)動CO加氫制備高ji烴類的催化劑策略，拓展了人們對于費托反應(yīng)局限于Fe、Co基催化劑的認識，對熱催化反應(yīng)工藝是一個補充，具有廣闊的理論示范和應(yīng)用前景。

納米技術(shù)在聚氨酯氨綸纖維應(yīng)用取得突破

納米應(yīng)用中關(guān)鏈技術(shù)解決納米粒子的分散防止團聚，由于納米微粒表面活性很高，極易產(chǎn)生團聚，從而失去納米微粒的性能，如何防止納米微粒團聚，如何保證高分子聚合物中納米尺度分散是制備納米高分子聚合物的技術(shù)難點。

   一般納米粒子采用有機物質(zhì)（如表面活性劑）對其表面加以處理。在納米技術(shù)聚氨酯彈性體材料中有兩種方法效果明顯：一種方法稱為原位聚合法，經(jīng)表面處理的納米粒子加入到單體中，然后引發(fā)單體聚合，從而達到納米改性聚合物目的。除此之外，趙蕓等研究了納米水滑石(LDH)和納米Mg(OH)2無機阻燃劑對PVC及PE的阻燃效果，LDH是軟PVC的良好的抑煙劑，這與納米LDH分解后生成的產(chǎn)物有相當大的比表面積有關(guān)。再由硅膠分介成納米SiO2，將此工藝與聚酯多元醇合成工藝結(jié)合一起，即可制得納米聚酯多元醇。用此納米聚酯多元醇原料可制得的納米改性氨綸。（包括干法和熔紡法）

   插層復(fù)合納米技術(shù)，就是將單體或聚合物插進層狀無機物片層之間，再將厚1nm,寬100nm左右的片狀結(jié)構(gòu)基體元剝離，使其均勻分散于聚合物中。從而實現(xiàn)聚合物與無機層狀材料在納米尺度上的復(fù)合。二十世紀初人們由于發(fā)現(xiàn)了LDH對氫加成反應(yīng)具有催化作用而開始對其結(jié)構(gòu)進行研究。此種納米技術(shù)已由中科院化學(xué)所孫賢育研究員、孔克健研究員和北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院吳瑾光等科技人員在干法氨綸應(yīng)用中研究成功，并已獲得了發(fā)明專利。

   該發(fā)明選用了無機層狀納米材料如硅酸鋁鹽的蒙脫土（MMT），鎂鋁鹽的水滑石（LDHS）。首先對納米材料進行有機化表面處理，防止納米材料團聚，未經(jīng)處理的蒙脫土的層間距為1nm左右，片層面積由于折疊堆積達到數(shù)微米。經(jīng)有機化處理后層間間短為1.9nm，片層面積達到200－300nm。目前，在要求耐熱性的領(lǐng)域內(nèi)使用低鋅配合主要用于加有碳酸鈣添加劑或防霧劑的配方中，原因可能是碳酸鈣本身略具鈣系穩(wěn)定劑的功能，而使其耐熱性相當于低鋅配合，而防霧劑也具有多元醇類似的穩(wěn)定化能力。經(jīng)有機化處理的納米蒙脫土引入到氨綸制造中擴鏈劑組分，由于擴鏈劑與預(yù)聚體反應(yīng)發(fā)生大量熱量將片層撐開、引入擴鏈劑單體分子后蒙脫土面層的間距擴大到2.7nm，而片層面積由于崩裂作用，進一步縮小到數(shù)十納米。由此實現(xiàn)了蒙脫土層狀物在高分子基體中納米級分散。水滑石具有同樣的歷程和效果，但水滑石層間距明顯大于蒙脫土。

   此種由氨綸纖維PU材料與層狀納米材料復(fù)合成的納米氨綸纖維，能充分發(fā)揮納米材料的小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)；泰安燊豪化工有限公司水滑石專業(yè)生產(chǎn)水滑石LDHs在1370cm-1附近出現(xiàn)層間CO32-的強特征吸收峰，在1000~400cm-1范圍有層板上M-O鍵及層間陰離子的特征吸收峰，并且其紅外吸收范圍可以通過調(diào)變組成加以改變[10-11]。表現(xiàn)出超qiang的表面性能和物理交聯(lián)效應(yīng)；起到增加高分子鏈間作用力，提高氨綸PU軟段的結(jié)晶度，從而使氨綸纖維具有更高的機械力學(xué)性能和良好的阻燃、抑菌、防霉性能和優(yōu)良的耐氯性能。

   插層納米復(fù)合技術(shù)，從理論上講，同樣也適合于熔紡氨綸。

   小結(jié)：

   納米插層復(fù)合技術(shù)，對干法氨綸綜合性能有大幅度提高。其中斷裂伸長率，絲的強度和耐氯性能的提高表現(xiàn)更為突出。這是改進和提高氨綸品質(zhì)的一種有效技術(shù)途徑。

﹨ 水滑石 ﹨

水滑石是一種陰離子型層狀材料，與其衍生物類水滑石、柱撐水滑石統(tǒng)稱為層狀雙羥基復(fù)合金屬氧化物。水滑石二維限域?qū)娱g的小陰離子可以被交換成具有催化活性的大分子，如有機酸、金屬有機絡(luò)合物和金屬卟啉環(huán)等。田春明等用含有Fe、Co、Ni、Cu的金屬配合物對軟PVC塑料的阻燃消煙作用進行了研究，發(fā)現(xiàn)二合鎳(Ⅱ)的效果最hao，并與Al(OH)3/Mg(OH)2有協(xié)效作用。將多酸陰離子插層到水滑石層間，制備多酸基插層結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料是固載多酸分子的一種行之有效的方式。

﹨ 蛭石 ﹨

蛭石是一種在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的非金屬礦，其結(jié)構(gòu)中含有可膨脹的層間域，具有良好的陽離子交換性、膨脹性、吸附性，己成為制備輕質(zhì)建材、催化劑、載體、納米復(fù)合材料、環(huán)境保護材料等材料的重要原料。同時，雖然金屬皂類降低了體系的發(fā)泡溫度，但應(yīng)注意熔融物料離開口模的平穩(wěn)性，避免局部突發(fā)和鼓泡現(xiàn)象。蛭石的插層改性包括無機柱撐改性和有機插層改性。

蛭石的無機柱撐改性：聚羥基鋁/鐵柱撐蛭石是較常見報道的無機柱撐蛭石，其中以鋁柱撐為典型代表，Al柱撐蒙脫石是研究多的無機插層柱撐層狀硅酸鹽材料。無機柱撐蛭石由于有較大的比表面積而具有較好的吸附性能，主要用在污染物吸附領(lǐng)域。

蛭石的有機插層改性：利用蛭石層間域內(nèi)水分子和陽離子具有可交換的特性，通過陽離子交換，使有機陽離子進入層間域內(nèi)，形成有機插層蛭石/有機蛭石。

根據(jù)插層有機陽離子種類的不同，目前蛭石有機插層主要有胺鹽改性、有機大分子改性兩大類，胺鹽改性又分為季銨鹽改性和其他胺類化合物改性。

我國RTV納米材料成本性能優(yōu)于國外

本報訊（宗 樾）近日，由中國科學(xué)yuan基礎(chǔ)局和計劃局組織同行專家，對國家納米科學(xué)中心、中國科學(xué)yuan過程工程研究所及中國電力科學(xué)研究院合作完成的“新型電力防污閃納米復(fù)合室溫硫化硅橡膠（RTV）材料”進行了鑒定。

　　與會專家組認為，該項目開發(fā)了層狀類水滑石結(jié)構(gòu)顆粒的一步合成法新工藝，合成出納米針狀復(fù)合氧化物，提高了RTV涂層材料的耐老化性能和使用壽命；通過多尺度納米顆粒的復(fù)配、不同表面效應(yīng)耦合，大大提高了RTV涂層的附著力、疏水遷移性、電氣性neng、力學(xué)性能等綜合性能；形成了納米顆粒表面設(shè)計、分散技術(shù)與復(fù)合工藝等系列核心技術(shù)，實現(xiàn)了新型防污閃納米復(fù)合RTV材料制備工藝的放大。常見水滑石的化學(xué)組成包括層板內(nèi)原子以共價鍵（離子鍵、氫鍵）連接并具有可交換的陰離子（如CO32-、Cl）,其最基本的性能是堿性，特殊的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu),使其具有一系列獨特、優(yōu)異的性能和功效。中試樣品通過了中國電力工業(yè)電力設(shè)備及儀表質(zhì)量檢驗測試中心的第三方檢測，所檢17個型式試驗項目全部達到或優(yōu)于行業(yè)標準的要求，成本性能明顯優(yōu)于國內(nèi)外同類產(chǎn)品。

　　中科院副院長白春禮認為，這個項目針對電力系統(tǒng)中防污閃的重大需求，提出了無機-有機納米復(fù)合防污閃新型涂層材料的創(chuàng)新思想，是通過材料配方體系、制備工藝及裝備的集成系統(tǒng)研究，研制出的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的綜合性能優(yōu)異的RTV納米復(fù)合材料。謝文磊等“也對Mg-AI水滑石催化大豆油甲chun解反應(yīng)進行研究，發(fā)現(xiàn)最jia反應(yīng)條件：醇油摩爾比15：1，催化劑用量7?！吨袊|(zhì)量報》