（中国粉体技术网/三水）水滑石是一种层柱状双金属氢氧化物(Layered double hydroxide compounds,简称LDH),分子组成是Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O，是一种阴离子型层状化合物。水滑石中的Mg2+、Al3+被M2+、M3+同晶取代得到结构相似的一类化合物，称为类水滑石，分子通式：M2+1-xM3+x(OH)2(An-)x/n·yH2O，其中M2+=Mg2+、Ni2+、Co2+、Zn2+、Cu2+等；M3+=Al3+、Cr3+、Fe3+、Sc3+等；An-为在碱性溶液中可稳定存在的阴离子，如：CO32-、NO3-、Cl-、OH-、SO42-等；x=0.2～0.33，y=0～6。不同的M2+和M3+，不同的填隙阴离子A-，便可形成不同的类水滑石。其结构非常类似于水镁石Mg(OH)2，由MgO6八面体共用棱形成单元层，位于层上Mg2+、Al3+、OH-层带有正电荷。层间有的Mg2+可在一定范围内被Al3+同晶取代，使交换的阴离子CO32-与层板上的正电荷平衡，使得这一结构呈电中性。此外，在氢氧化物层中同时存在着一些水分子，这些水分子可以在不破坏层状结构的条件下去除。
水滑石具有特殊的结构和物理化学性质，如带电性质、阴离子可交换性、吸附性能催化性能等，在催化剂、催化剂载体、杀虫剂、污水处理剂、电流变调节剂、医药、医药载体及石油工业等众多领域具有广泛的应用。
水滑石及类水滑石化合物以其独特的结构、元素组成的可调变性、孔结构的可调变性及优良的催化性能广泛应用于碱性催化剂、氧化还原催化剂以及催化剂载体等各类催化反应,此类催化剂活性高、价格便宜,对环境友好,因此在精细化工方面也得到了越来越多的关注。
Murcia-Mascaros等研究了采用Cu-Zn-Al类水滑石为前驱体制备的催化剂对甲醇的催化氧化反应,在反应温度323℃,氧气和甲醇的摩尔比为0.4条件下,甲醇的转化率达80%,氢气的选择性为100%,COx和甲醛等副产物均得到有效控制。
Kanede等研究了Mg/Al水滑石催化不饱和酮的环氧化反应,采用H2O2为氧化剂,在313K下,反应5h,不饱和酮的转化率为91%。并且其催化能力随着水滑石表面碱量的增加而增加。
Palo-mares等研究发现,在Cu-Mg-Al复合氧化物催化剂中添加氧化钵可有效催化除去SOx,1min内SOx的去除率可达到80%以上,并且反应2h后催化剂稳定性仍能保持不变。
张海永等报道了磁性镁铝水滑石固体碱催化苯甲醛与丙二酸二乙酯Knoeve-nagel缩合反应,其在反应时间8h,反应温度140℃,催化剂用量1%-2%,苯甲醛/丙二酸二乙酯摩尔比为1-1.2最佳反应条件下,转化率达97.42%。 |
