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山东史学嘎士学位论文
摘要
本论文研究了镁铁类水滑石及其复合氧化物的制备和表征，以及其对水中腐殖酸的吸附效果．
采用共沉淀法制备镁铁类水滑，研究了金属离子摩尔比、ｐＨ值、反应温度等反应条件对镁铁类水滑石性质的影响。实验证明，通过控制反应条件，制备出晶相单一，结晶度良好，层状结构明显，晶粒均匀的镁铁类水滑石。．通过ＴＥＭ、ＸＲＤ、ＴＧ－ＤＴＡ，ＩＲ、ＢＥＴ表征手段分别对镁铁类水滑石及其复合氧化物的晶形形貌、晶形结梅、红外性能、热性质、ＢＥＴ比表面积进行了研究。结果表明实验制备的样品具有镁铁类水滑石及其复合氧化物的特征。即镁铁类水滑石具有层状双金属氢氧化物的结构，呈六边形形态；镁铁类水滑石经过７２３ｋ焙烧，层状结构消失，形成了金属复合氧化物。并对其记忆效应进行研究，发现将其置于腐殖酸水溶液中，可实现其层状结构重建。
通过镁铁类水滑石及其复合氧化物对水中腐殖酸的去除效果的实验，研究了其吸附性能。并且讨论７投加量、ｐＩ－Ｉ值、温度、离子强度、反应时『日ｊ等反应条件对吸附效果的影响，实验发现增大投加量、升高温度、增大离子强度、延长反应时间，有利于吸附效果的提高，而改变ｐＨ值对吸附效果的影响不大。研究了不同镁铁比对镁铁类水滑石吸附效果的影响，发现镁铁比为４的类水滑石的吸附效果最好。比较焙烧温度对金属复合氧化物吸附效果的影响，发现在７２３ｋ制得的样品的吸附效果最好。
对镁铁类水滑石吸附热力学进行研究，Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ和Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温方程都能对数掘进行较好的拟和。根据Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温方程的参数可知，在２９１Ｋ和３１３Ｋ，镁铁类水滑石对腐殖酸的单层最大吸附量分别为１７．６７ｍｇ／ｇ、和２８．１０ｍｇ／ｇａ
对镁铁类水滑石吸附动力学进行研究，Ｌａｇｅｒｇｒｅｎ一级吸附速率模型、Ｐｓｅｕｄｏ二级吸附速率模型和颗粒内扩散模型的动力学方程来拟数据，根掘相关系数判断，Ｐｓｅｕｄｏ二级吸附速率模型更为合适。吸附有２个过程：界面层扩散（ｂｏｕｎｄａｒｙｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）即膜扩散和颗粒内扩散（ｉｎｔｅｒｐａｒｔｉｃａｌｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）．
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对镁铁复合氧化物吸附热力学进行研究，Ｆｒｃｕｎｄｌｉｃｈ和Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温方程都能对数掘进行较好的拟和。在２９１Ｋ和３１３Ｋ，镁铁复合氧化物对腐殖酸的尊层晟人吸跗量分别为３６，０６ｍｇ／ｇ和４６．７５ｍｇ／ｇ，去除效果比镁铁类水滑石好。
对镁铁复合氧化物吸附动力学进行研究，根掘相关系数判断，Ｐｓｅｕｄｏ二级附速率模型更为合适其吸附数据。吸附有２个过程：界面层扩散（ｂｏｕｎｄａｒｙｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）即膜扩散和颗粒内扩散（ｉｎｔｅｒｐａｒｔｉｃａｌｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）。
对腐殖酸的去除机理进行讨论。首先，由于镁铁类水滑石带正电荷、腐殖酸带负电荷，二者之问存在静电引力，同时二者都具有较大的比表面积，所以在镁铁类水滑石的表面发生对腐殖酸的吸附。其次，由于镁铁类水滑石具有羟基，可以与腐贿酸分子发生络合作用，增大吸附量；同时镁铁类水滑石层间的碳酸根与腐殖酸分子之『自Ｊ进行少量的离子交换。镁铁类水滑石复合氧化物对腐殖酸的去除过程，与类水滑石的过程相似。在第一个过程中，其结构恢复与对腐殖酸的吸附同时发生。腐殖酸分子可以置入其层问，与水分子、Ｃ０３２一一起使其结构得到恢复，从而得到较大层『ＢＪ距的类水滑石。而对于镁铁类水滑石，由于腐殖酸分子尺寸较大，腐殖酸不能置入镁铁类水滑石的层间．
关键词：镁铁类水滑石复合氧化物腐殖酸吸附水处理
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１．Ｉ水滑石简介
第一章前言
水滑石（Ｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ）１８４２年首次发现于瑞典【ＩＩ，属于一种层状结构的双羟基阴离子粘土，结构类似于水铁石（ｂｒｕｃｉｔｅ）Ｍｇ（ＯＨ）２的Ｊ下八面体结构，理想分子式为Ｍ９４ｌ２（ＯＨ）１６Ｃ０３?４Ｈ２０。水镁石中心为Ｍ９２＋。六个顶点为ＯＨ＂，相邻的八面体通过共边形成层，层与层对顶的叠在一起，层间通过氢键缔合。当Ｍ矿＋被半径相似Ａ１３＋取代时导致正电荷的积累，这些正电荷被位于层问的阴离子中和，层问及其余空『日Ｊ的水以结晶水的形式存在，这样便形成了层状结构。
１．２类水滑石化合物
Ｍ孑＋、Ａ１３＋具有同晶可取代性，以半径类似的二价、三价过渡会属阳离子部分或全部取代Ｍ矿，Ａ１３＋可合成多种二元、三元甚至四元水滑石类化合物，同时阴离子也可彼其它阴离子交换。取代或交换后的化合物在结构上与水滑石相同，称为类水滑石化合物（Ｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ—ｌｉｋｅｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）。
其化学通式为【Ｍ２＋Ｉ．ｘＭ‰（ｏＨ）２】【”１椭?ｍＨ２０，其ｑａＭ２＋、Ｍ３＋分别是二价、三价会属离子，例如Ｍ９２＋、ｚｎ２＋、ｃｏ”、Ｎｉ２＋、Ｃ０２＋、Ｆｅ”、Ａ１３＋、ｃ一、Ｍｎ斗、Ｎｉ３＋，ｘ为每摩尔类水滑石中Ｍ３＋的摩尔分数（ｘ＝Ｍ３＋／［Ｍ３＋＋Ｍ２＋】），其范围为０．２～０３３，超出此范围只能得到相应的会属氢氧化物或不同结构的其他化合物与类水滑石的混合物；Ａ”为．ｎ价层『日Ｊ阴离子，可以是无机阴离子（如Ｆ‘、ｃＪ．、Ｂｒ＂、Ｉ＿、ｃｉ０４、Ｎ０３’、ＣＯ）２－、Ｓ０４２＂、８２０３２＂、ｗ０４２－、ｏｏ：。、［Ｆｅ（ＣＮ）ｄ‘），多聚氧金属离子（如（ＰＭｏｌ２０４０）３－（ＰＷｌ２０４０）｝，Ｍ０７０２４乒，ＶＪ００２ｓ６－），有机酸（己二酸、乙二酸、丁二酸、丙二酸、癸二酸、十二烷基二羧酸、氨基酸、蛋白质分子）会Ｊ禹有机络合物，层状化合物等物质；ｍ为每摩尔类水滑石中层『日Ｊ结晶水的数目。１．２ｌ类水滑石化合物的结构特征
６类水滑石的结构与水滑石的结构相同，只是阳离子及阴离子种类或数量不
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同。当水镁石片中的Ｍ２＋被Ｍ３＋同晶黄换后，晶体结构不变，形成会属氢氧化物八面体结构层，称为类水镁石（Ｂｒｕｅｉｔｅ．１ｉｋｅ）片，是水滑石的单元晶层。类水滑石就是由这种类水镁石片面一面重叠形成的．水镁石片中正负电荷数目相等，是电中性的，而在类水镁石片中，由于高价的Ｍ３＋取代了部分低价Ｍ２＋，使得币电荷过剩，所以类水镁石片带正电荷。这种由于晶体结构产生的电荷称为永久电荷。类水镁石片多余的ｊ下电荷用阴离子Ａ”平衡。Ａ”和部分水合水分子存在于两个类水镁石片中间的间隙中，这个间隙也称为通道（Ｇａｌｌｅｒｙ），见图１１２１
类水滑石的结构图如图ｌ所示：
ｏ
ｏＯＨ
⑦”?Ｍ２＋
ｏｒ访
ｏＨ：ｏ
图１类水滑石结构图
Ｆｉｇ．１Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ－ｌｉｋｅｃｏｍｐｏｕｎｄｓ
因此类水滑石化合物又被称作层状双会属氢氧化物（Ｌａｙｅｒｄｏｕｂｌｅｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓ，简称ＬＤＨ）或阴离子粘土（Ａｎｉｏｎｉｃｃｌａｙ）。
１．２．２类水滑石化合物的合成方法
（１）共沉淀法
共沉淀是类水滑石化合物最常用的合成方法。制备过程可表示如下１３．４】：滴加—◆沉淀—’晶化—◆洗涤—◆老化—◆干燥
在一定温度（３３３～３４３Ｋ）和ｐＨ值的条件下，用相应的可溶性会属盐的水溶液合成，可用氯化物、硝酸盐、硫酸盐等。碱可以采用氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等．碳酸赫可以采用碳酸钠、．碳酸钾等，也可以采用尿素代替碱和碳酸盐。
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反应通常需要一定的过饱和度。过饱和度可通过控制反应液的ｐＨ值束达到。低过饱和度时得到的ＬＤＨ的结晶度往往比高过饱和度时得到的结晶度高。因为高过饱和度时晶体的成核速率要高于晶体生长速率。高过饱和度时得到的晶体粒子量多，但晶粒粒径较小‘５．６”１。ＬＤＨ的形态和粒子大小分布取决于合成时溶液的过饱和度。．
非碳酸盐ＬＤＨ的制备条件非常严格。因为在碱性条件下，空气中的Ｃ０２很容易溶入到溶液中，碳酸根离子与ＬＤＨ片层间的强烈亲和力又使其易于插入ＬＤＨ片层之『日Ｊ，因此非碳酸盐的制备经常需要用惰性气体保护。
共沉淀法包括非稳态共沉淀法和稳态共沉淀法。
非稳念炙沉淀法（又称变化ｐＨ值法或单液法），指将会属阳离子先配制成混合令属盐溶液（一般用一价阴离子金属盐，原因是它们都不是特性吸附粒子，易于被其他阴离子所交换）。然后加入共沉淀剂并加以强烈搅拌。随着共沉淀剂的加入，会属离子的浓度及溶液的ｐＨ值都会发生改变１８１。
稳念共沉淀法（又称双液法），是将分别配制好的混合会属赫溶液和碱液控制滴加到反应容器中，反应过程中会属离子浓度、溶液ｐＨ值不变。
（２）离子交换法
ＬＤＨ具有阴离子交换性能，因此可以利用此原理制备含不同阴离子的ＬＤＨ层问阴离子交换能力顺序为Ｃ０３２－＞ＯＨ’＞Ｆ＞Ｃ１’＞Ｓ０４２＞Ｂｆ＞Ｎ０３．＞Ｉ‘。相对于其他阴离子来说，一价阴离子如含硝酸根的类水滑石容易被交换，因此常用作制备含其它阴离子ＬＤＨ的前驱体。阴离子交换是合成含碳酸根离子以外的其它阴离ＬＤＨ｝艮好ｆｆＪ方法。
影响离子交换的因素如：
ａ、阴离子交换能力
Ｎ０３容易被其他离子所交换，Ｃ０３ｖ则由于与会属羟基层的亲和力大，不容易被交换。一般情况下，交换阴离子的电荷越高、半径越小，离子交换能力越强。
ｂ、溶剂影响
通常选用合适的溶剂和适宜的溶解条件，以利于ＬＤＨ片层的撑丌及离子交换反应的进行。水作溶剂有利于无机阴离子的交换。对于有机阴离子则更适合在有机溶剂中进行。通常温度的升高，有利于交换的进行，但要泣意温度对ＬＤＨ结构●
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的影响。在ＬＤＨＣＰ插入有机酸可使用丙三醇或７，－醇作为交换介质，其中可能的
机理是：甘油分子插入ＬＤＨ层问，使层间碳酸根阴离子和片层羟基『日Ｊ氢键作用力
减弱，使得碳酸根离子易于被层外的其它阴离子（例如葵二酸）交换出来。也有解
释为甘油形成了负电荷的甘油阴离子，甘油阴离子和层『ＢＪ碳酸根离子反应，接着
彼层外溶液中的柱撑物质交换出来。因此，合适的溶剂有助于交换反应进行。
ｃ、交换介质ｐＨ值
通常情况下，交换介质的ｐＨ越低，越有利于减小层板金属元素对层问阴离
子的作用力，而有利于交换的进行，但溶液中ｐＨ过低，对层板的结构有酸溶解
等破坏作用，因此不能任意降低溶液ｐＨ值。
（３）焙烧复原法，
在已经合成的类水滑石化合物的基础上，在一定条件下热处理，其产物重新吸收各种阴离子，根据其记忆效应，层状结构重建，新的阴离子进入层问，从而
形成含不同阴离子（如有机、无机、杂多阴离子等）的柱撑水滑石。这种可逆热行
为可认为是在ＬＤＨ分解产物上形成了不稳定的缺陷熔岩相（ｄｅｆｅｃｔｒｏｃｋｓａｌｔｐｈａｓｅ），
这对类水滑石的结构重建是有利的。’
采用结构重建法制备ＬＤＨ时应注意母体的煅烧温度，ＬＤＨ的组成不同，锻烧温度也不同。一般情况下，锻烧温度低于７７３Ｋ，结构重建是可能的；若锻烧产
物中有尖晶石相生成，则结构重建反应不能完全进行。．
传统的水滑石经锻烧除去碳酸根后再进行水合，得到改进的ＭｇＡＩ—ＬＤＨ，发
现是高活性的、可重复使用的，具有空气稳定性的催化齐ｕｔｇＪ。
（４）溶胶一凝胶法（ｓｏｌ—ｇｅｌ）
２０００年Ｆｅｄｅｒｉｃａ㈣等用溶胶～凝胶法合成了∞１．ｇｅｌ—ＭｇＡＩ．ＬＤＨ，使用的是有机前驱体。将乙醇镁用盐酸或硝酸水解到乙醇中，在３５３ＫＪＪｌｌ热回流溶解并不断
搅拌，将第二种溶液——含有适量乙酞丙酮化铝的丙酮／乙醇（１：１）混合溶液（Ｍ９２＋
／Ａ１３＋摩尔比在３．６范围内）缓慢加入，ｐＨ用ＮＦｈＯＨ调节到１０。接着缓慢加入适量
的水，溶液加热回流１７４，时，直到凝胶生成，凝胶经反复洗涤，烘干得到产物。
（５）磁性水滑石的合成
磁性基质的出现产生了以磁力为推动力的化学反应体系磁性分离技术１“１。这
一技术具有快速、高效、对反应体系影响小等优点，至今已广泛应用于医药、环
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保、食品及分析领域。磁性基质与目标组分选择性结合可极大的提高目标组分在磁场中受到的力，浚材料的磁性由导入的磁性基质的含量决定，并以此实现与其他组分的分离。已有研究『Ｊ２Ｊ将磁性基质与镁铝水滑石进行组装：先将硫酸亚铁和硫酸铁溶液以ｌ：２混合，ｐＨ值为１０～１ｌ，温度在３３３Ｋ左右搅拌，陈化，过滤，沈涤至没有硫酸根，即得磁化基质，然后将它在二次蒸馏水中剧烈搅拌，加入硝酸镁、硝酸铝水溶液，共沉淀合成出磁性纳米镁铝水滑石。
１．２．３类水滑石化合物的性质
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（１）碱性．ＬＤＨ最基本的性质是碱性，水滑石类层状化合物的层板上含有氢氧基团，此碱性位可与其它化合物反应，改变其化学或物理性质，赋予水滑石以新的性能。不同ＬＤＨ的碱性强弱与组成中二价会属氢氧化物的碱性强弱基本一致。总体来讲，ＬＤＨ为弱碱性化合物，在碱性环境下比在酸性环境下稳定。
（２）吸附性．
ＬＤＨ是带有结构正电荷且有较大比表面的一类物质，因此有较好的吸附性能。未修饰过的ＬＤＨ可通过静电引力吸附水中的物质，如农药、三氯苯酚和三硝基苯酚等有机物质㈦¨Ｉ，起到净化水源的目的。经表面修饰ＬＤＨ（如用直链酸进行表面改性），则可作为疏水性有机化合物的吸附剂。
Ｂｉｓ［１５Ｉ和Ｔｓｕｇｉｏ［１６１等人研究认为，ＬＤＨ在溶液中优先吸附Ｃ仍２＂和Ｐ０４｝，但离子交换吸附能力远低于理论最大值。ＬＤＨ经锻烧后得到复合金属氧化物。吸附能力会大大提高。对一些无机离子如Ｃｒ０４２。，ＨＰ０４｝，Ｓｉ０３２。，Ｓ０４２，ＨＶ０４２。，ＣＩ。，Ｍｎ０４‘吸附研究表明，ＬＤＨ锻烧后得到的会属复合氧化物是良好的废水处理剂【＂１，核反应废水中一些放射性元素也可用这种吸附剂进行处理。
（３）层问阴离子的可交换性。
ＬＤＨ层『日Ｊ阴离子可与各种阴离子如无机和有机阴离子、同多和杂多阴离子以及配合物的阴离子进行交换［１８，１９，２０１，从而获得多种具有高层『日Ｊ距和特殊性能的杜撑水滑石。～般认为ＬＤＨ阴离子的交换能力与其层问阴离子种类有关，如一价阴离子的交换能力为ｌ＿＞Ｎ０３．＞Ｂｒ＞ＣＩ。＞Ｆ＞ＯＨ。，二价阴离子的交换能力为Ｃ０３２。＞Ｓ０４２＿。
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的电荷是由同一类水镁石片层中高价会属阳离子对二价金属阳离子的置换引起。类水滑石带永久ｉＦ电荷。
１．２．４类水滑石化合物的应用
ｆ１）在环境中的应用
环境化学中一个重要的问题是水的净化【２４－３０］。水滑石可以用作吸附剂、离子
交换剂。
ＬＤＨ的吸附作用是由于其具有高比表面积和阴离子交换性，可使一些药物分子插Ａ，至ＩＪＬＤＨ片层『ＢＪ，可被ＬＤＨ吸附的物质种类较多，包括无机和有机阴离子，有些极性有机分子，也可以被ＬＤＨ所吸附３１ｊ２Ｉ。．
ＬＤＨ吸附能力受层问阴离子种类、金属组成、可交换阴离子、ＬＤＨ结晶度等因素影响。
ＬＤＨ的离子交换性能与阴离子交换树脂相似，但与阴离子交换树脂相比离子交换容量相对较大（如水滑石，３．３３ｍｍｍ０１），耐高温（５７３Ｋ），耐辐射，不老化，密度大，体积小．它可以在较高的温度下（７７３Ｋ）进行吸附，与离子交换树脂相比具有不可比拟的优势。‘（２）催化领域的应用
类水滑石具有独特的组成和结构特征，可作为碱性催化剂、氧化还原催化剂、酸碱双功能催化剂以及催化剂载体等［３３－３７１在催化剂中得到广泛应用。作催化剂应用的一种情况是本身作催化剂，另一种情况是缎烧后的混合氧化物作催化剂。类水滑石作催化剂之所以引起人们的广泛兴趣是因为：①类水滑石可使多种二价和三价会属离子进行匹配；②会属阳离子可在原子尺度上进行混合；０类水滑石热分解后可尘成热稳定性的混合氧化物，且有较大的表面积。
（３）在塑料工艺中的应用
聚氯乙烯（ＰＶＣ）是最早丌发的热塑性塑料。广泛应用于轻工、机械、电子、建筑、纺织及航天等领域。然而，它存在着热稳定性差的突出缺点．因此在加工过程中须加入热稳定剂。合成水滑石在与其他热稳定剂复合作为ＰＶＣ热稳定剂时，可显著提高ＰＶＣ热稳定性，还可赋予ＰＶＣ材料一些其他优异的性能，这是由于水滑石具有独特的结构和特性【３８１。●●
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１．３类水滑石复合氧化物
将水滑石在一定温度下灼烧，由于结构羟基的脱去及挥发气体的逸出，原层
状氢氧化物结构逐渐破坏，转化为新的物相Ｍ（ＩＩ）Ｏ，ＭｆＩＩｌ，］Ｏ，Ｍ（Ｈ）Ｍ（ｍ）Ｏ和尖
晶石物相等，即得到对应的水滑石复合氧化物。ＬＤＨ经焙烧所得的复合氧化物晶
粒小而均匀，比表面积大，可以抑制烧结，有良好的稳定性，又具有一定的活性，
可起到催化活性组分或助催化剂的作用。
●１．３．１类水滑石复合氧化物的制备
ＤＴＡ分析有助于指导选择合适的焙烧温度。焙烧温度必须大于ＤＴＡ曲线上对应于水滑石层状结构坍塌的温度，否则水滑石的层状结构不易被破坏，难以制得相应复合氧化物，ＬＤＯ（Ｌａｙｅｒ（ｏｕｂｌｅｏｘｉｄｅｓ）。但焙烧温度也不宜过高，否则产物会发生一定程度的烧结ｍ，４５１，影响催化活性。一般选择的焙烧温度比水滑石结构丌始坍塌时的温度高５０～１００Ｋ。焙烧时『日Ｊ不宜过短，否则水滑石结构不能被完全破坏‘删。对于碳酸根型水滑石有时通过检测有无Ｃ０２继续生成来判断其分解是否完全。
通过ＸＲＤ衍射谱图表征后，可以看到在焙烧过程中形成一系列亚稳定念晶体和无定形物相，而所得产物其物相和性质由以下因素决定：
①组成ＬＤＨ的离子如阴离子、阳离子等。
②制备ＬＤＨ的方法不同及制备过程中影响因素（诸如老化时『ＢＪ、沉淀温度、ｐＨ值及产物的沈涤和干燥条件等）不同。
③除加热速率外，还有热处理的温度、时例和加热气氛（如真空、惰性气体等）。
④杂质存在（沉淀过程中的残留）。
１．３．２类水滑石复合氧化物的性质
（１）碱性
类水滑石经焙烧得到的复合氧化物有一定的酸碱性‘删。Ｍｇ－Ａ１．ＬＤＨ经过高温焙烧（＞７２３Ｋ）后脱水脱Ｃ０２删Ｍｇ（ＡＩ）Ｏ，通过Ｃ０２吸附脱附法证实Ｍｇｏ是强●
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碱性氧化物。用ＸＲＤ法测定，Ｍｇ（ＡＩ）Ｏ具有ＭｇＯ的晶体结构，而未发现其它物相存在，这表明Ａｌ在Ｍｇ（Ａ１）Ｏｑｂ不是以分离的的物相存在，而是嵌入到Ｍ９０品格中，即取代部分Ｍ矿＋的位置，但又不破坏ＭｇＯ的原有晶体结构。所以其碱性分向情况与ＭｇＯ相似，但由于部分Ｍ９２＋被Ａ１３＋所取代，故其碱性中心数也相应地变小，从ＮＨ３吸附脱附证实，Ｍｇ（Ａ１）Ｏ的酸中心分却情况更接近于１，－Ａ１２０３，这就说明了Ｍｇ（Ａ１）Ｏ虽然从总的来况是碱性氧化物，但从微观（主要指表面性质）来看，它兼有酸性和碱性。这个特性对同时需要酸碱中心的催化反应很重要。
（２）热稳定性
加热ＬＤＨ时，随温度的升高其将发生逐步分解。热分解过程一般认为包括脱层『ＢＪ水、脱层『丑Ｊ阴离子、层板羟基脱水等步骤［４５，４ａ］。类水滑石热分解可形成具有催化活性的会属氧化物固态溶液，这是ＬＤＨ一个非常重要的性质。不同会属组成的ＬＤＨ热稳定性各有不同。一般情况下对Ｍｇ．Ａ１．ＬＤＨ而言，在温度低于４７３Ｋ时仅失去层闯水，对其结构没有影响；当加热到４７３１００２３Ｋ时，继续脱除层间水，并且发生层板羟基脱水，伴随部分层ｆｌｊＪＣ０３２＂的分解，层状结构开始破坏，形成复合会属氧化物。晶体结构分析证实，随羟基和碳酸根的脱出，ＬＤＨ逐渐从层状晶体结构过渡到类似氧化镁的晶体结构。加热到７２３Ｋ～８２３Ｋ时，层问阴离子大部分脱除，金属氧化物部分烧结，形成尖晶石ＭｇＡｌ２０ｓ（ＯＨｈ。不同ＬＤＨ出现尖晶石相的温度有所不同ｉ４７１。
在加热过程中，ＬＤＨ的有序层状结构被破坏，表面积增加，孔容增大。当加热温度超过８７３Ｋ时，则分解后形成的盒属氧化物开始烧结，致使表面积降低，孔体积减小。
（３）Ｅ忆效应（ｍｅｍｏｒｙｅｆｆｅｃｔ）
在一定条件下热分解ＬＤＨ后，其产物ＬＤＯ在一定的湿度（或水）和Ｃ０２（或碳酸盐）条件下，可以恢复形成ＬＤＨ，既所谓的“记忆”功能ｆ４ｓｒ４９１。这种性质主要由焙烧温度决定。当分解温度Ｔ＞７２３Ｋ时，就会失去记忆效应。在ＬＤＨ结构重组过程中，其组成元素是关键影响因素，在低温分解形成的准无定形混合氧化物能够结构重组。另外，ｐＨ值也影响记忆效应。
如果将类水滑石复合氧化物在适当的溶液中处理，插入不同种类的阴离子，则形成不同插层结构的ＬＤＨ，达到不同的研究目的。
（４）协同效应（ｓｙｎｅｒｇｅｔｉｃｅｆｆｅｃｔｓ）
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复合氧化物中的各活性元素呈高度均匀分散，因而存在多种强度和性质不同的活性中心，从而在反应中表现出酸碱协同效应，氧化还原协同效应。
１．３ｔ３类水滑石复合氧化物的应用
（１）作为吸附剂
ＬＤＯ的交换吸附作用是由于其层状结构重建性能。这一机理的应用增加了
ＬＤＯ循环和重复使用的可能性，因为这类吸附剂易于合成且成本较低。
上述特点尤其适合于核动力装置上放射性废水的处理。ＬＤＯ对于会属离子具有较强的吸附能力，如核废水中的Ｃ０２＋离子，可以使用ＬＤＯ处理，它不仅吸附ｃｏ阳离子还同时吸附溶液中的阴离子，如Ｓ０４｝等。
在我国，污水或海水经过处理后用于工业用水已经开始实施，但一些工业用水如冷却水对氯离子的浓度有一定的要求，所以有必要研究去除氯离子的方法。因为ＬＤＯ的结构特点，它的焙烧产物ＬＤＯ在一定条件下可重新吸收水和阴离子从而部分饮复为ＬＤＨ的层状结构。利用这种独特的结构记忆效应，ＬＤＯ可用作阴离子吸收剂。文献报道㈨在不同温度下对ＬＤＨ进行焙烧，以ＬＤＯ去除氯离子，结果发现７７３～８７３Ｋ焙烧的ＬＤＯ对氯离子去除率最高，而且层间距越大的ＬＤＨ焙烧后ＬＤＯ去除氯离子的效果越好；焙烧后的ＬＤＨ去除氯离子的绝对量有极限值，不能无限制增加。ｌｇＬＤＯ去除氯离子的最大量约１．６８ｍｍｏｌ，即５９．６ｍｇ。
（２）作为催化剂在环境领域的应用
近几年水滑石作为ｆｊ｛『体得到的复合氧化物在环境催化中的应用越来越得到重视，特别是在汽油净化方面，已有研究发现Ｉ５１１它们可以去除ＳＯ。，ＮＯ和Ｎ０２。去除ＳＯ。的基本原理如下：在氧气存在下，ＳＯ。被氧化为Ｓ０３，与会属氧化物形成硫酸盐，然后在还原剂的作用下，金属氧化物被重新合成，同时产生Ｈ２Ｓ。一般的氢化处理要增加大量成本，还会导致辛烷大量流失，以致下一步要重新合成。Ａｎｄｅｒｓｓｏｎ研究了一系列的碱性催化剂，发现含Ｚｎ类水滑石对硫化合物的还原裂解有较好的活性，这样就避免了辛烷的流失和成本的增加。文献报道含铜或钴的复合氧化物对还原ＮＯ到Ｎ２的活性很高，其中含铜２０％的Ｃｕ－－Ｍｇ－－ＡＩ复合氧化物在４７３～５２３Ｋ可以使ＮＯ的转化率达到９５％，对Ｎ２选择性大于９４％。
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紫外吸收能力，使之兼备物理和化学两种种作用。大量实践证明，以其作为光稳定剂，效果明显优于传统材料，可广泛应用于塑料、橡胶、纤维、化妆品、涂料、油漆等领域ｆ５８】。．
１．４我国水环境现状
水的净化是环境化学中一个重要问题。我国是一个缺水国家，水体污染和水
资源短缺是影响我国水环境的严重问题。污水或海水经过处理后用于工业用水已经丌始实施，但一些工业用水如冷却水对氯离子的浓度有一定的要求，所以有必要研究去除氯离子的方法。因为类水滑石的结构特点，它可以用作吸附剂、离子交换剂。它的焙烧产物（ＣＬＤＨ或者ＬＤＯ）在一定条件下可重新吸收水和阴离子从而部分恢复为ＬＤＨ的层状结构。利用这种独特的结构记忆效应，ＬＤＯ可用作ｆ５月离子吸收剂。据文献报道ＩｇＬＤＯ去除氯离子的最大量约１．６８ｍｍｏｌ，即５９．６ｍｇ。ＬＤＨ的离子交换性能与阴离子交换树脂相似，但与阴离子交换树脂相比离子交换容量相对较大（如水滑石，３．３３ｍｍ０１），耐高温（５７３Ｋ），耐辐射，不老化，密度大，体积小。上述特点尤其适合于核动力装置上放射性废水的处理。Ｉ，ＤＨ对于会属离子具有较强的吸附能力，如核废水中的Ｃ０２＋离子，可以使用ＬＤＨ处理，它不仅吸附ｃｏ阳离子还同时吸附溶液中的阴离子，如ＳＯｔ２。等。它可以在较高的温度下（７７３Ｋ）进行吸附，与离子交换树脂相比具不可比拟的优势。
１．５腐殖酸简介
腐殖质是一类广泛存在于自然界的天然高分子有机物。因为它的存在，使天然水呈现黄色到棕色。它具有比表面积大、结构复杂、带有多种活性官能团，能够与许多有机、无机物发生相互作用。在工农业、医药、环保等领域有广泛的用途。
腐嫡酸足一种非均质的、具有不同基团和不同级分子量的聚合物，有高分子量及高稳定性。它广泛存在于土壤、河流、湖泊及沉积物中。腐殖酸能和重会属离子发生络合、螫和反应，产物的溶解度较大，很难从水体中自然分离。农阳蔬菜的汞源，主要有在酸沉降区，农Ｂ：ｌ生态系统中的汞污染问题Ｒ益突出。农田灌溉以及土壤中存在的腐殖酸容易与重会属离子，生成一种稳定的络合物，极难分●●
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