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将杂多阴离子嵌入水滑石类阴离子粘土是近年来催化领域中引人注目的研究课题。国内外的研究学者,将研究工作多集中在嵌入技术的改进和创新上。其嵌入方法主要是利用了水滑石层间阴离子的可交换性,通过水溶液中多氧阴离子对水滑石层间阴离子的直接交换制得。由于水滑石本身具有碱性和催化活性,杂多酸及其盐具有优良的催化性能,把杂多阴离子引入水滑石层间,可以求获得优异的催化特性。 本课题采用直接离子交换法,成功地将己二酸、Keggin型12-磷钨酸分别嵌入镁铝水滑石和锌铝水滑石的层间,得到了晶型较为理想的柱撑水滑石,给出了较为直观的XRD、FT-IR、TG-DTA等谱图,并初步探讨了水滑石层板与柱撑剂之间的相互作用,同时还对材料的化学组成及形貌作了研究。 XRD分析表明,通过离子交换法制备的杂多酸柱撑水滑石呈现出水滑石典型的层状结构,d003特征衍射峰迁移至2θ=6.15~6.20°,层间阴离子直径大约为0.96nm,。虽然在制备过程中生成了镁铝杂多酸盐,但对水滑石的六边形结构影响较小。将杂多酸柱撑水滑石用于甲基橙的光催化降解实验研究,去除率达96.39%。 有机阴离子己二酸根进入水滑石层间后,d003特征衍射峰迁移,得到了晶型理想的层状结构,d003特征衍射峰迁移至2θ=6.15~6.20°,红外图中水滑石原有的NO3-特征振动峰减弱并消失,从TEM图上可以看出明显的六边形结构。 直接离子交换法操作简单,耗时短,速度快,结晶度高,是一种崭新的、切实可行的实验室制备柱撑水滑石的有效方法。