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水滑石类化合物(LDHs)是一类具有层状结构的固体碱催化剂,其骨架层板结构由金属阳离子组成,层间为阴离子,化学通式为[M1-x2+Mx3+(OH)2]x+(Ax/nn-)·mH2O。层板上的金属阳离子M2+、M3+可为不同的金属所取代,层间阴离子An-也可以进行离子交换。水滑石的这种特殊结构赋予其多种性质,使其在多方面具有广泛的应用,尤其是在催化领域。将具有催化活性的过渡金属插入水滑石层板上,水滑石可以催化各类有机化学反应。负载碱金属或含碱土金属的水滑石,可以作为固体碱应用于碱催化反应。将离子半径较大的阴离子插入水滑石层间,可以增大水滑石的层间距和比表面积,有利于催化反应。4,4’-二硝基二苯乙烯-2,2’-二磺酸(DNS)是制备重要染料中间体4,4’-二氨基二苯乙烯-2,2’-二磺酸(DSD)的原料。目前世界各国采用在强碱性水溶液中用过渡金属盐(MnSO4)催化4-硝基甲苯2-磺酸(NTS)的氧化工艺制备DNS。这种合成工艺的原料容易得到,操作简单,工艺成熟,但在合成过程中过量使用碱,且过渡金属盐催化剂难以回收,产生重金属污染和大量碱废液,难以满足绿色化学的要求。将过渡金属和碱性金属引入到水滑石层板上,制备具有催化活性和碱性的固体碱催化剂,催化氧化反应的同时还能代替部分碱溶液。此外,这类催化剂通过简单地操作即可分离,这对减少环境污染具有重要意义。本文采用共沉淀恒定pH值法首次制备了含Ba的BaMgAlFe类水滑石化合物和MgAlFe、CaMgAlFe类水滑石化合物,用浸渍法制备KMgAlFe类水滑石化合物。将这四类水滑石应用于NTS的催化氧化缩合制备DNS的反应中,考察反应温度、NaOH浓度、催化剂含量及02流速对氧化反应的影响。结果表明,Ba0.5Mg2.5Al0.8Fe0.4为最佳催化剂,75℃、0.70mol/LNaOH、2%催化剂含量,45mL/minO2流量为最优条件。其中碱的最佳碱浓度范围为0.65～0.75mol/L,与工业上碱浓度范围0.9～1.0mol/L相比,碱用量减少了25%左右。