泰安燊豪化工有限公司

       水滑石

 專業(yè)生產(chǎn)水滑石

中國(guó)科學(xué)家成功合成可見光驅(qū)動(dòng)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(tuán)隊(duì)及合作者成功合成一種煤制油催化劑，這種催化劑實(shí)現(xiàn)了常溫常壓可見光驅(qū)動(dòng)一yang化碳加氫制備高ji烴類。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國(guó)際化學(xué)領(lǐng)域ding級(jí)期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed.）上，并被選為當(dāng)期“熱點(diǎn)（hot paper）”向讀者重點(diǎn)推薦。泰安燊豪化工有限公司水滑石專業(yè)生產(chǎn)水滑石PVC中的氯含量高達(dá)56%，是自熄性聚合物，其氧指數(shù)達(dá)45%。

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(fèi)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(shí)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(fèi)托催化劑中， Ru、Co、Fe基催化劑應(yīng)用為。Ni基催化劑因?yàn)槠銫-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。其間不飽和配位金屬Fe(II)、Co(I)/Co(III)、Ni、Rh等因其露出豐厚的電子軌跡，有利于進(jìn)步電子與反響分子傳遞的功率，顯現(xiàn)了卓越的催化活性和選擇性。介于費(fèi)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(gè)挑戰(zhàn)。

相比傳統(tǒng)高溫高壓的熱催化轉(zhuǎn)化過程，太陽(yáng)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(yáng)能作為光源來驅(qū)動(dòng)反應(yīng)等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，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(jiǎn)單的煅燒—?dú)錃膺€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(shí)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(dú)特的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了可見光下CO的活化，進(jìn)一步促進(jìn)了催化劑表面的C-C偶聯(lián)，促進(jìn)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。他們還通過理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)合的手段，進(jìn)一步研究了催化反應(yīng)機(jī)理。第yi步發(fā)生消除反應(yīng)，失去HCl而產(chǎn)生雙鍵，還可以進(jìn)一步形成共軛體系或部分交聯(lián)。催化劑合成方法簡(jiǎn)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(yáng)能驅(qū)動(dòng)合成燃料化學(xué)品的可能性。

該團(tuán)隊(duì)發(fā)展的低溫常壓可見光驅(qū)動(dòng)CO加氫制備高ji烴類的催化劑策略，拓展了人們對(duì)于費(fèi)托反應(yīng)局限于Fe、Co基催化劑的認(rèn)識(shí)，對(duì)熱催化反應(yīng)工藝是一個(gè)補(bǔ)充，具有廣闊的理論示范和應(yīng)用前景。

水滑石”是什么？

水滑石是一類具有特殊結(jié)構(gòu)的層狀無機(jī)材料. 具有可調(diào)變的組成及獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能，在離子交換、吸附分離、催化、yi藥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用〔1～4〕. 特別是水滑石類材料所具有的選擇性、紅外吸收性和離子交換性等一些特殊性能，使其作為新型無機(jī)功能材料已應(yīng)用于PE農(nóng)膜（保溫劑）和PVC（無du熱穩(wěn)定劑）等高分子材料中，顯示了獨(dú)特的性能〔5〕. 作為無機(jī)功能材料，水滑石在復(fù)合材料中的應(yīng)用必然涉及其粒子尺寸和分布，

穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定劑的發(fā)展

全球性的環(huán)境保護(hù)要求日益嚴(yán)格,人類對(duì)賴以生存的環(huán)境凈化要求日益強(qiáng)烈,限制重金屬熱穩(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世界熱穩(wěn)定劑品種開發(fā)的重點(diǎn)。作為穩(wěn)定劑的全新化學(xué)物質(zhì)推出相對(duì)較少,而復(fù)合穩(wěn)定劑鋪天蓋地。如果變渾濁，再向原溶液中加氯化鈣溶液，如果出現(xiàn)白色沉淀，就可以證明溶液中有碳酸根離子。

各類穩(wěn)定劑的發(fā)展呈現(xiàn)如下趨勢(shì)。

(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),無鉛化在世界范圍內(nèi)進(jìn)程緩慢,鉛鹽真正退出歷史舞臺(tái)需要新的性能價(jià)格比優(yōu)良的無鉛產(chǎn)品出現(xiàn),需要環(huán)保法規(guī)的強(qiáng)化,也需要時(shí)間。

(2)有機(jī)錫性能優(yōu)良的甲ji錫產(chǎn)品得到了很大發(fā)展,尤其是在中國(guó)。我國(guó)已擁有多項(xiàng)甲ji錫方面的專利,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成效的努力。泛勝公司從原料錫出發(fā),采用自己的專利技術(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(jī)錫化合物,標(biāo)志著我國(guó)有機(jī)錫的生產(chǎn)已達(dá)到較高的水平。除此之外，趙蕓等研究了納米水滑石(LDH)和納米Mg(OH)2無機(jī)阻燃劑對(duì)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(dāng)大的比表面積有關(guān)。目前,大力發(fā)展我國(guó)的有機(jī)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(guó)外已在大管徑管材、絕緣領(lǐng)域使用鈣/鋅穩(wěn)定劑。但國(guó)內(nèi)對(duì)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(guó)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)定劑是屬于中國(guó)特色的熱穩(wěn)定劑,發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。目前國(guó)內(nèi)已有10余個(gè)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(guó)對(duì)西部實(shí)施大開發(fā)的機(jī)遇,計(jì)劃建設(shè)大規(guī)模的稀土穩(wěn)定劑基地。但是,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。KIBANOVA等[29]認(rèn)為天然黏土與TiO2的復(fù)合體非常適宜于降解室內(nèi)VOCs。稀土穩(wěn)定劑的廣泛使用還需要較好解決其潤(rùn)滑性和加工性不足的問題。

(5)純有機(jī)化合物純有機(jī)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(jī)化合物品種,同金屬穩(wěn)定劑相比,純有機(jī)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)揮巨大的作用。

(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;日本共同藥品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(guó)南方化學(xué)公司建成了年產(chǎn)5000t水滑石的生產(chǎn)裝置,并擁有專利技術(shù)。作為一種對(duì)環(huán)境完全無害的添加劑,水滑石有著廣闊的應(yīng)用前景。吳玉秀等“制備和表征Mg-AI復(fù)合氧化物水滑石，并用它作為催化劑催化植物油與甲chun酯交換反應(yīng)。

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(jiǎn)稱水滑石或LDHs)是一類新型無機(jī)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(chǔ)能等領(lǐng)域已經(jīng)取得了工業(yè)化應(yīng)用或表現(xiàn)出很好的應(yīng)用前景。普通水滑石(Normal LDHs,簡(jiǎn)稱N-LDHs)比表面積較小,大約為10～50 m2/g,一定程度上限制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(chǔ)能等領(lǐng)域。本采用有機(jī)溶ji丙tong處理(Acetone Treatment,簡(jiǎn)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(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn),故本研究了AT-Mg3Al-LDHs的焙燒產(chǎn)物AT-Mg3Al-LDO對(duì)不同濃度重luo酸鉀(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(cè)得其吸附容量可達(dá)到55.91mg/g,約180 min可達(dá)吸附平衡,吸附容量是普通水滑石焙燒產(chǎn)物(簡(jiǎn)稱N-LDO)吸附容量(23.71 mg/g)的～2.4倍,吸附平衡時(shí)間為N-LDO(1080 min)的1/6,吸附效率顯著提升。如果產(chǎn)生白色沉淀，然后加入稀鹽酸，如果能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，那么說明沉淀為碳酸鈣，進(jìn)而陰離子為碳酸根離子。進(jìn)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(jìn)行了放大,通過中型反應(yīng)釜裝置、陶瓷膜等中試設(shè)備,實(shí)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(duì)樣品進(jìn)行了一系列表征,從XRO、SEM表征結(jié)果可以看出與小試實(shí)驗(yàn)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(dá)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(shí)踐探索。