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水滑石
生產(chǎn)水滑石
中科院理化所高xiao可見光合成氨研究取得進展
氨是重要的無機化工產(chǎn)品之一,合成氨工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位。液氨可直接用作化肥,農(nóng)業(yè)上使用的氮肥如尿素、xiao酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復合肥,都以氨為原料。合成氨是大宗化工產(chǎn)品之一,國產(chǎn)阻燃劑出口,世界每年合成氨產(chǎn)量已達1億噸以上,其中約80%用于化學肥料,20%用作其它化工產(chǎn)品的原料。同時,所有生物體都需要氮元素來建立蛋白質、核酸和許多其他生物分子。 氮氣約占地球氣體的78%,但不能被大多數(shù)生物直接吸收,因為N-N共價三鍵高的電離能導致其十分穩(wěn)定。通過經(jīng)典的Haber-Bosch工藝將N2固定在NH3上必須在鐵基催化劑存在的條件下,在苛刻的反應條件下進行(15-25 MPa,300-550℃)。提供反應條件需消耗世界能源供應的1-2%,每年約產(chǎn)生2.3噸二氧化碳。目前,用于NH3合成的原料氫氣主要來自的重整,每年約消耗世界產(chǎn)量的3-5%,國產(chǎn)阻燃劑制備,并釋放出大量的氧化碳。 鑒于化石燃料短缺和氣候變化,通過減少能源需求過程的固氮是一項具有挑戰(zhàn)性和長期性的目標。利用太陽能光催化技術將太陽能轉化為化學能,已被認為是解決未來可再生能源的jia途徑之一。 二維納米材料因其的層板結構,大比例暴露活性位等優(yōu)勢,在光電催化方面展現(xiàn)了優(yōu)越性能,引起科研人員廣泛關注。層狀雙氫氧化物(水滑石,LDH)因其層板由多種組分構成、層板厚度可調等優(yōu)勢,在催化方面展現(xiàn)了可調控性。中國科學yuan理化技術研究所研究員張鐵銳團隊通過簡單的共沉淀方法,







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水滑石
生產(chǎn)水滑石
近期,中國科學yuan理化技術研究所超分子光化學研究團隊研究員張鐵銳和英國牛津大學Dermot
O’Hare合作制備了一種富含缺陷的超薄水滑石(LDHs)納米材料,通過調控層板厚度,成功引入了氧缺陷,進而實現(xiàn)了與氧原子鍵合的不飽和配位Zn的合成。在題為Defect-rich
Ultrathin ZnAl-Layered Double Hydroxide Nanosheets for Efficient Photoreduction
of CO2 to CO with Water
的文章中,研究人員通過簡單的水熱合成方法,可控水滑石納米晶的生長微環(huán)境,成功實現(xiàn)了水滑石厚度從280層到2層的調控,粒徑進一步控制在30
nm。X射線精細結構衍射等手段表明,該超薄納米片表面富含大量的氧缺陷,影響了Zn金屬周圍的配位環(huán)境,進而形成了Zn+-Vo復合體。該缺陷位可以有效作為電子受限位,有利于光生電子傳導到反應分子,在光催化還原溫室氣體CO2方面展現(xiàn)了非常好的催化效率和循環(huán)穩(wěn)定性。采用傳統(tǒng)方法合成的大粒徑LDH因為沒有該催化活性位,沒有明顯的光催化活性。通過理論計算和實驗結合的手段,進一步證實了表面摻雜的氧缺陷作為雜質能級,影響了Zn原子周圍電子軌道密度,國產(chǎn)阻燃劑,提高了對CO2吸附能力,促進了光催化還原反應。該合成方法簡單,催化劑對空氣等不敏感,易于保存,并且可以規(guī)?;苽?;該思路同樣適用于制備其他不飽和金屬(Fe、Co、Ni、Ti等)摻雜的水滑石材料,為制備多相金屬催化劑搭建了一個材料平臺。
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水滑石
生產(chǎn)水滑石
.水滑石結構及作用機理:
水滑石是一種具有層狀結構的化合物(圖1為鎂鋁水滑石層狀結構圖),國產(chǎn)阻燃劑生產(chǎn),水滑石的通式可表示為[M2+1-XM3+X(OH)2]X+[An-X/n?mH2O]X-其中M2+為二價金屬陽離子,M3+為三價金屬陽離子。An-為堿性溶液中可穩(wěn)定存在的無機和有機陰離子,不同的M2+和M3+,不同的層間陰離子An—便可形成不同的水滑石。
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