05论文正文-水滑石介绍

前言

多年来，高效人工模拟制造天然酵素一直是各个学科领域的科学家们具有挑战性的课题，天然过氧化物酶在实际应用中有很大的潜力，并且已经应用于生物化学各个领域。但是，作为自然酶，成本昂贵，具有不稳定的生物降解性和极易变性。因此产生了使用简单的过氧化物酶模拟与改进稳定性和效率。血红素是天然过氧化物酶的活性中心，并且具有过氧化物酶的活性。与天然过氧化物酶相比，血红素具有热稳定性并且容易制备成本低。血红素没有显示出令人满意的活性，主要是因为缺乏天然过氧化物酶存在的肽微环境。因此通过寻找制成材料为血红素提供生物相容性和良好的肽微环境以提高血红素的活性成为科学家的研究方向。随着人们对此类研究的深入，科学家发现层状双金属氢氧化物（LDH）是由相互平行的层板组成，层板间带有永久正电荷，层间拥有可交换的阴离子以维持电荷的平衡。这种独特的晶体结构和层间离子的可交换性，使其通过离子交换可以向层间引入不同基团，制备各种功能材料，其催化作用尤为突出。因此层状双金属氢氧化物（LDH）通常被用作辅助材料装载血红素以为其提供良好的肽微环境。而组氨酸、β-环糊精等也具有良好的催化作用。因此，我们尝试将血红素与LDH以及组氨酸或β-环糊精组装在一起以比较其催化效果。

1.文献综述

1.1层状双金属氢氧化物概述

层状双金属氢氧化物(简称LDHs)主要是指层状镁铝双金属氢氧化物，俗称水滑石，其骨架是阳离子，而层间是阴离子，佛罗伦萨大学的E.Manasse提出水滑石及其它同类型矿物质的化学式，1942年Feitknecht等通过金属盐溶液与碱金属氢氧化物反应合成了LDHs，提出了双层结构的设想[1]。直到1969年Allmann等通过单晶X射线衍射试验测试并确定了LDHs层状结构。随着人们对此类化合物研究的深入，科学家发现LDH具有特殊的层状结构、层间距具有可调性，层板内阴离子数量与种类的多样性以及与其他材料的生物相容性等特性，广泛地应用于催化反应中[2]。而多年来，高效人工模拟制造天然酵素一直是各个学科领域的科学家们具有挑战性的课题，天然过氧化物酶在实际应用中有很大的潜力，并且已经应用于生物化学各个领域。但是，作为自然酶，成本昂贵，具有不稳定的生物降解性和极易变性。因此产生了使用简单的过氧化物酶模拟与改进稳定性和效率。血红素是天然过氧化物酶的活性中心，并且具有过氧化物酶的活性。与天然过氧化物酶相比，血红素具有热稳定性并且容易制备成本低。血红素没有显示出令人满意的活性，主要是因为缺乏天然过氧化物酶存在的肽微环境。因此科学家们利用层状双金属氢氧化物为血红素提供了良好的肽微环境以期有更好的催化效果。

1.2LDHs的成分与结构特点

1.2.1LDHs的结构

LDHs是一类具有主体氢氧化物层板、客体阴离子柱撑的无机功能材料，其结构与水镁石m g(OH)2结构类似，由八面体组成菱形单元层，层板上的正电荷与层间阴离子碳酸根离子相平衡，使这一结构呈电中性，同时碳酸根可以被其他离子如硫酸根离子、氯离子、硝酸根所取代，而取代后的化合物仍然具有良好的稳定结构[3]。其结构通式为

[M2+1-x M3+x(OH)2]x+A n x/n·mH2O

其中M2+和M3+分别代表二价和三价的金属离子；x是每摩尔LDHs中M3+的摩尔数；An-是层间阴离子，m为水合水数[4]。

图1-1层状氢氧化物[Co 2Al(OH)6]Cl 计算机模拟结构（钴铝金属离子分别与6

个OH -离子形成共棱八面体层，绿色小球为氯离子，V 形的棒为水分子）

Fi gure 1-1of layered double hydroxides [Co 2Al (OH)6computer simulation of the

structure (cobalt aluminum metal ions respectively with six OH -ions formed ed ge

shared octahedral layers,the

green ball for chloride ion,V-shaped rod for water

molecules)1.2.2LDHs 的层间阴离子

因为层状双金属氢氧化物的阴离子交换能力与其层间的阴离子种类有关，高价阴离子通过交换进入LDHs 层间，低价阴离子被交换出来[5]

。可插入层间的阴离子有：无机阴离子如氟离子、氯离子、磷酸根离子、次氯酸根、呀硫酸根、碳酸根、磷酸氢根等；络合阴离子；有机阴离子如对苯二甲酸根、十二烷基硫酸根、柠檬酸根、乙酸根、水杨酸根等；同多或杂多阴离子[6]。

1.2.3LDHs 中的层间距

层状双金属氢氧化物材料的层间距问题，科学家们的观点各不相同。有观点认为层间距主要是由阴离子的体积大小决定[7]，也有观点认为层间距的大小主要是由阴离子跟主体层板间存在的超分子进行作用的强弱来决定，当然也有人认为层间阴离子带有的电荷数决定了层间距的大小，各种观点不一而足[8]。

1.3层状双金属氢氧化物的合成方法

1.3.1水热法

水热法一般是指在完全密闭的高压釜中，将原料溶解成溶液，进而对反应体系进行加热、加压处理，使得溶液在相对高温高压的条件下得以充分反应，继而进行重结晶，制得无机目标产物[9]。水热法的优点是晶粒发育较为完整，粒度可控、分布较为均匀，原材料造价低[10]。为了最大限度保证水滑石的生长环境，Sramires等采用了水热合成法将镁铝浆液化合物在不含碱金属的悬浊液中，在常压50到100摄氏度条件下搅拌通过两步法即制得高纯度的水滑石，我国学者谢晖等在水热合成层状双金属氢氧化物方面也取得了一定的进展。水热法合成得到的材料结晶度较高，同时随水热温度的不断提高，合成的材料颗粒也会随之增加[11]。

1.3.2焙烧复原法

焙烧复原法制得的通常情况下是特殊阴离子型层状双金属氢氧化物，它是指在一定条件下热处理HTLes后，其焙烧产物即为层状双金属氧化物，将其加入到含有某种阴离子的溶液中，重新吸收各种阴离子或者是简单的置于空气中，使其能恢复原来的层状结构，得到新的HTLes[12]，焙烧复原法的优点是排除了金属盐无机阴离子的影响，但缺点是容易生成非晶相物质，并且制备过程较为繁琐。利用该法制备容易受干燥条件、焙烧温度、焙烧时间、pH值等因素影响。

1.3.3离子交换法

离子交换法是指在需要引进阴离子的溶液中，将其与前驱体层间的阴离子进行反应，通过离子交换而获得层状双金属氢氧化物，于此同时，结构中的阴离子的数量和阴离子的种类可以发生变化，从而进行重新编排设计。近几年来，科学工作者在制备较大、较长的双金属氢氧化物时通常会采用离子交换法。FudMa等将氨基酸分子嵌入到层状双金属氢氧化物的片层间，该复合材料能保持氨基酸分子的结构的稳定性[12]。对于离子交换法，一般具有难交换的层间阴离子如碳酸根离子不宜作为水滑石的前驱体，而具有氯离子、硝酸根离子等阴离子则为较理想的前驱体材料。将层间阴离子为氯离子的层状双金属氢氧化物的溶液混和，在室温条件下进行交换，合成层间含有多种阴离子的层状双金属氢氧化物，但通常情况先采用离子交换法合成的层状双金属氢氧化物存在纯度不高的缺点。

1.3.4溶胶-凝胶法

溶胶一凝胶法是以易于水解的金属烷氧基化合物或者是金属有机配合物为前驱体，经过水解、缩聚逐渐凝胶化，再经干燥、热处理制得层状双金属氢氧化物的方法。Jitianu采用溶胶—凝胶法，以乙酰丙酮镍和异丙酸铝为原材料，用乙醇钠调节pH值，制备得到溶胶一凝胶前驱体，然后加入到溶有少量碳酸的1L去离子水中，并在pH为8的条件下不断地搅

拌3小时，之后再将所得样品于8O℃条件下过夜干燥即得层状双金属氢氧化物[13]。研究发现，该水滑石焙烧所得复合金属氧化物LDO的比表面积比共沉淀法制得的大。

1.3.5共沉淀法

共沉淀法是可以一步法合成简单的阴离子水滑石，即，在一定的温度下用构成层状双金属氢氧化物层的金属离子的混合溶液在碱的作用下形成共沉淀，得到产物。共沉淀法的优点：：其一是通过化学反应可以直接得到化学成分较为均一的纳米粉体的材料，其二是容易制备得到粒度小、分布均匀的材料。但沉淀剂的加入可能会导致局部浓度过高，产生团聚或者是组成不够均匀[14]。Misra等采用共沉淀法将活性的氧化镁加入到含有碳酸根、氢氧根并且PH值大于13的溶液中，95℃反应1.5小时后过滤，105℃条件下干燥，得到白色高纯的水滑石，但共沉淀法制备的沉淀粒子是渐次产生的，物质的合成耗时长并且粒子大小不均。本实验采用的方法是共沉淀法，主要因为与其他方法相比，共沉淀法简单易操作，得到的层状双金属氢氧化物纯度较高，有利于后续实验的进行。共沉淀法又可分为单滴法、双滴法、成核／晶化隔离法和尿素法等。

1.3.5.1单滴法

单滴法是将含有构成水滑石层板金属离子的混合盐溶液在剧烈搅拌的条件下逐滴加

到含有水滑石层间阴离子的碱溶液中，再在一定的温度下晶化一段时间。在滴加过程中体系的pH值是持续变化的，水滑石是在高过饱和度的状态下进行成核和生长的，所以该方法也被称为变pH值法或者高过饱和度法，但是在高过饱和状态条件下，往往由于搅拌速度远远低于沉淀的速度，常会伴有氢氧化物或者难溶盐等杂物的生成，导致制备的水滑石产品的纯度降低[14]。

1.3.5.2双滴法

双滴法是将含有构成水滑石层板金属离子的混合盐溶液和含有水滑石层间阴离子的

碱溶液通过控制滴加速度的同时缓慢地滴加到搅拌容器中，反应体系的pH值通常是通过调节碱溶液的滴加速度来控制的。该方法通过调节溶的液浓度和控制滴加的速度使层状双金属氢氧化物的成核和生长过程始终都处于低过饱和状态，所以也被称围恒pH值法或低过饱和度法。该方法制备的水滑石比单滴法具有更高的结晶度[14]。本实验采用的就是双滴法。

1.3.5.3成核／晶化隔离法

成核／晶化隔离法是将含有构成层状双金属氢氧化物层板金属离子的混合盐溶液和

含层状双金属氢氧化物层间阴离子的混合碱溶液加入到全返混旋转液膜成核反应器中混和，同时加以剧烈搅拌，在转子和定子狭缝间的高剪切力作用下快速形成层状双金属氢氧化物晶核，然后将浆液在一定温度下进行晶化，使晶核生长[14]。

1.3.5.4尿素法

尿素法制备过程主要是将一定量的尿素在一定的温度下加入到含有构成层状双金属

氢氧化物层板金属离子的混合盐溶液中，此时尿素受热发生水解生成碳酸氨使得溶液呈碱性，从而能达到层状双金属氢氧化物合成所需要的碱度，保证层状双金属氢氧化物的成核

及生长。该方法的特点主要是过饱和度低，产物晶粒尺寸相对较大，晶体生长较为完整。

1.3.6机械化学法

物质由于受机械力的作用而发生化学变化或者发生物理化学变化的现象被称为机械力化学。机械力化学法具有工艺相对简单、能耗低、不需要溶剂、产率高、制备条件温和等一系列优点[15]。杜宝中等预先将反应物研磨至一定的细度，将无水Na2C03和NaOH以物质的量比1：1.6的比例混合，在室温下研磨10min，依次加入Al(NO3)3·9H2O、m

g(NO3)2·6H2O，然后混合研磨1h，在用蒸馏水进行多次清洗，过滤，干燥，即可得m gA1-CO3LDHs。

1.4LDHs类化合物的应用

1.4.1催化材料

1.4.1.1催化剂

LDHs及其焙烧的产物双金属复合氧化物(LDO)均存在碱性中心，因此可作为固体碱催化剂替代传统液体碱催化剂。LDHs及LDO作为碱催化剂广泛应用于烯烃氧化聚合、烯烃环氧化、亲核卤代、烯烃异构化、醇醛缩合、烷基化、Claisen-Sehmidt反应等。

作为固体碱催化剂B．M．Chouda等人研究发现LDH—F具有很强的碱性，在1，4一加成(Michael反应)和合成α、β不饱和酯及腈的反应(Knoevena gel反应)中表现出了相当优越的催化性能。与传统的液体碱相比，层状双金属氢氧化物具有易分离，腐蚀小的优点，同时比以往的固体碱和氟化物催化剂反应条件温和且反应速率得到很大的提高[16]。Knoevena gel反应示例见反应方程式(1)，Michael反应示例见反应方程式(2)

将钨酸根插层的镁铝水滑石，应用于叔胺类化合物的氧化，产率可达到96％左右，它是一种性能优越的环保型绿色催化剂，反应方程式见式B．M．Choudmy等人研究发现镍铝水滑石有活化氧分子的能力，对于烯丙基醇和苄基醇的氧化具有非常好的效果，产率可以达到98％。

m g l0Al2(OH)24CO3是一种具有较高活性的环氧化反应催化剂。在烯烃环氧化反应过程中，溶剂腈类与双氧水反应生成过羰基亚氨酸，然后氧从过羰基亚氨酸转移到烯烃上，研究者认为镁铝水滑石表面的羟基基团OH促进了过羰基亚氨酸的形成，烯烃的转化率可以达到95％以上。反应方程式见式(4)

。

1.4.1.2催化剂载体

层状双金属氢氧化物作为催化剂载体，有助于提高催化剂的热稳定性，以避免催化组分的聚集和烧结。焙烧的和未焙烧的水滑石材料都可作为催化剂载体，使其担载的催化材料具有更高的催化活性。

过渡金属取代型Ke g gin结构杂多金属氧酸盐(HP0M)，具有较高的稳定性和良好的催化氧化活性，被誉为“无机金属卟啉”。将这些HPOM阴离子嵌入层状双金属氢氧化物层间，不仅可提供一种HPOM的固载化手段，而且还可以以层空间作为反应场，使反应物分子能够选择性地进出层间并且与通道阴离子接触并反应，是开发具有实用性的杂多酸择形催化剂的有效途径之一[17]。胡长文等人合成了钴镁水滑石，并在液一固相体系中，检验了它的层状结构及其层间杂多阴离子的组成与性质对双氧水氧化乙醛反应催化活性的影响。作者利用XRD、FTIR、ICP对合成的柱撑层状双金属氢氧化物进行结构表征和元素分析，同时研究了不同的层间杂多阴离子组成以及焙烧温度对催化剂活性的影响。由实验结果推测这种层柱催化剂不仅外表面可成为反应场，同时它们的层空间及微孔内也可成为反应的活性中心，两种反应物分子间的氧转移反应可在通道及微孔内部发生，因而使它们具有高反应活性。

1.4.2功能性助剂材料

功能性助剂材料主要包括红外吸收材料、紫外阻隔材料、阻燃抑烟材料、热稳定剂等。LDHs还被应用于生物医药材料、分离与吸附材料等生物化学各个方面。

1.4.3层状双金属氢氧化物的其他用途

层状双金属氢氧化物除了具有催化功能，在其它领域也有广泛应用。镁铝水滑石在医药领域可以用作辅助治疗胃病如胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡等常见疾病。利用水滑石通过中和反应调节胃液pH值使其缓冲范围达到pH=3~5，从而能够有效地抑制胃蛋白酶的活性，药效显著并且具有持久性。层状双金属氢氧化物作为抗酸药，正在迅速地取代第一代氢氧化铝类传统抗酸药。层状双金属氢氧化物还可以作为阴离子交换剂使用。目前在印染、造纸、电镀和核废水处理等方面已有使用LDH、LDO作为离子交换剂或吸附剂的研究报道出现。层状双金属氢氧化物的离子交换性能与阴离子交换树脂交换性能极为相似，但与阴离子交换树脂相比离子交换容量相对较大、耐高温(300℃)、耐辐射、不易老化、密度

大并且体积小，上述特点尤其适合应用于核动力装置上放射性废水的处理。层状双金属氢氧化物的化学组成决定了其对红外具有显著的吸收效果，因此在功能高分子材料及其添加剂领域也有一定的应用[17]。目前将其用于农业棚膜，大幅度地提高了保温效果；同时层状双金属氢氧化物在组成和结构上的特点使其同时具备了抗老化性能、改善力学性能、提高阻隔性能、抗静电性能、防尘性能等一系列性能。LDHs经煅烧后形成的LDO表现出优异的紫外吸收和散射效果，利用表面反应还可进一步优化其紫外吸收能力，使之同时具备物理和化学两种作用。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。层状双金属氢氧化物的结构中含有一定量的结构水，控制合成条件可使层间具有碳酸根，而且还可在层间引入自由基捕获剂，因此它可以作为新型的阻燃材料。大量实验证明，层状双金属氢氧化物具有优异的阻燃性能，并且无毒无害，可广泛用于合成材料、涂料、油漆等。阻燃机理是其高温下可分解出二氧化碳和水，并可以降低温度以达到灭火的效果。

1.5血红素的概述

1.5.1应用背景

在许多领域，天然酵素有显著和广泛的应用，主要是因为其较高的底物特异性和温和条件下的催化活性。然而天然酵素也有一些固有缺点，如催化活性容易受环境条件的限制，稳定性低，难以制备，纯化困难。因此，发挥其天然优势并避免他们的缺点来制备模拟酶成为一个具有吸引力的研究领域。过氧化物酶是催化氧化反应中常用的催化酶，血红素是天然过氧化物酶的活性中心，并且具有过氧化物酶的活性。与天然过氧化物酶相比，血红素具有热稳定性并且容易制备成本低。血红素没有显示出令人满意的活性，主要是因为缺乏天然过氧化物酶存在的肽微环境。因此通过寻找制成材料为血红素提供生物相容性和良好的肽微环境以提高血红素的活性成为科学家的研究方向。随着人们对此类研究的深入，科学家发现层状双金属氢氧化物具有特殊的层状结构、层间距具有可调性，层板内阴离子数量与种类的多样性以及与其他材料的生物相容性等特性，广泛地应用于催化反应中，因此层状双金属氢氧化物（LDH）被用作辅助材料装载血红素以为其提供良好的肽微环境，而组氨酸、β-环糊精等也被许多科学家插入到层状双金属氢氧化物中以期其表现出更好的活性。

1.5.2血红素的性质及其基本结构

血红素不溶于水，但溶于酸性丙酮和碱性溶液。血红素是高等动物血液、肌肉中的红色色素，它的基本结构成份是由吡咯、卟啉和二价铁离子组成的。其分子式是

C34H32N4FeO4，分子量为616.4873。其分子结构如图所示

图1-2：血红素结构示意图

Fi gure1-2:heme structure dia gram

1.5.3血红素的应用前途

1.5.3.1用作食品中色素添加剂

食品中的色泽是构成感官质量的重要因素，由于合成色素有不同程度上的毒性，有的甚至会诱发癌症，因此人们愈来愈倾向于自然色素的研究应用。其中，血红素成为人们研究的重要对象。天然吡咯类色素有两大类，即动物组织中血红素以及植物组织中的叶绿素。动物组织的血红素溶解后呈红色，它经化学修饰后可转变成其他不同的颜色。氯高铁血红素和一氧化氮结合后生成鲜桃红色的亚硝基亚铁血红素，在加热后色泽仍能保持鲜红。添加这种色素可使得食品能长期保持鲜桃红色并且无毒害。

1.5.3.2血红素在医学上的作用

铁是人体所必需的元素，由于缺铁而引起的贫血症状也是最常见的疾病之一。在儿童、孕妇重贫血现象则更为常见。根据营养学的研究资料表明，导致缺铁的主要原因并不是食物中摄入的铁含量不足，而是铁的吸收问题。食物中的铁主要有两种存在形式，一种是离子中铁或称非血红素铁，主要是Fe(OH)3络合物的形式存在于植物性的食物之中，这种铁一般是和有机物(脂肪酸、氨基酸等)相结合的形式。人体吸收这类铁必须要将铁和有机物拆开，再将三价铁还原成二价价铁然后被吸收，因此，这类铁在食品中含量很高，但却难以吸收。另一类是血红素，不受植物中其他物质的影响，可以直接吸收，吸收率在10%到20%之间。血红素还可以用于肝炎和肿瘤的治疗。

1.6电化学表征

1.6.1紫外光谱

能够准确测定有机化合物的分子结构，光谱测定采用了现代仪器分析方法，可以快速、准确地测定出有机化合物的分子结构。在有机化学中应用最广泛的测定分子结构的方法是四大光谱法：紫外光谱、红外光谱、核磁共振和质谱。紫外和可见光谱（ultraviolet and visible spectrum)简写为UV。

1.6.2X-射线衍射（XRD）

XRD即X-ray diffraction的缩写，X射线衍射，通过对材料进行X射线衍射，分析其衍射图谱，获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构或形态等信息的研究手段。XRD与晶体结构密切相关，每种晶体所产生的衍射图谱都反映出该晶体内部的原子分配规律。这就是X射线衍射的基本原理。

1.6.3电子显微镜扫描

扫描电镜（SEM）是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观性貌观察手段，可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。扫描电镜的优点是，①有相对较高的放大倍数，20-20万倍之间连续可调；②有很大的景深，视野较大，成像具有立体感，可直观地观察各种试样凹凸不平表面的细微结构；③试样制备简单。

2实验部分

2.1仪器与试剂

2.1.1实验仪器

表2-1实验仪器

Table2-1Instruments

仪器名称仪器型号生产厂家

电子天平BS/BT系列德国赛多利斯(北京)份有限公司超声波清洗器KQ-300E型昆山市超声仪器有限公司

高速台式离心机T gL-16C型上海安亭科学仪器厂

艾克浦超纯水机AFZ-1000-U重庆颐洋企业发展有限公司

场发射扫描电镜JSM-7500F日本电子株式会社

T型微反应器中国科学院大连化学物理研究所

紫外分光光度计

2.1.2试剂与规格

表2-2实验用试剂规格及生产厂家

Table2-2T he purity and works of experiment rea gent

名称纯度生产厂家

CoCl2·6H2O分析纯国药集团化学试剂有限公司

AlCl3·6H2O分析纯国药集团化学试剂有限公司

NaOH分析纯国药集团化学试剂有限公司

血红素分析纯国药集团化学试剂有限公司

组氨酸分析纯国药集团化学试剂有限公司

β-环糊精分析纯国药集团化学试剂有限公司

领苯二胺分析纯国药集团化学试剂有限公司

磷酸氢二钠分析纯国药集团化学试剂有限公司

柠檬酸分析纯国药集团化学试剂有限公司

H2O2分析纯国药集团化学试剂有限公司

2.2层状双金属氢氧化物制备

2.2.1共沉淀法制层状双金属氢氧化物

1、制备母液

①1mol/L的盐溶液：取5.136g的CoCl2·6H2O，1.509g的AlCl3·6H2O，溶于水，转移到25毫升的容量瓶中定容。

②0.1mol/L的碱溶液：取1g的NaOH溶于水，于250毫升的容量瓶中定容。

2、取3毫升1mol/L的盐溶液于250毫升的容量瓶中定容；取60毫升0.1mol/L的碱溶液于250毫升的容量瓶中定容，分别制成12mmol/L的盐溶液和24mmol/L的碱溶液

3、将两种溶液加入到泵中，盐溶液与碱溶液的滴速控制在20:25，PH值控制在8.5。在反应器出口处收集悬浮液200毫升，常温下搅拌24h，以12000rpm速度离心除去上清液，用清水洗涤沉淀3次，得到凝胶状LDH纳米片样品。

2.2.2组装血红素

分别制备LDH-Hemin，LDH-Hemin-组氨酸，LDH-Hemin-β-CD。

①根据上述实验步骤，在母液碱溶液中加入5mg血红素储备液制备得到LDH-Hemin。

②根据上述实验步骤，在母液碱溶液中加入5mg血红素和7mg组氨酸制备得到LDH-Hemin-组氨酸。

③根据上述实验步骤，在母液碱溶液中加入5mg血红素和0.245mgβ-CD制备得到LDH-Hemin-β-CD。

2.2.3显色反应

1、缓冲溶液的配置

称取磷酸氢二钠16.2685g，柠檬酸0.4807g，以超纯水定容到250毫升容量瓶。得PH=7.4的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液。

2、配置邻苯二胺溶液

取0.054g邻苯二胺溶于25毫升容量瓶。（稍加热利于溶解）

3、进行不同浓度邻苯二胺条件下的显色反应

①取2.5毫升缓冲溶液，在40℃下搅拌10min，加入1毫升LDH-Hemin溶液，加入

2.5毫升邻苯二胺溶液，继续搅拌20min，加入16微升30%过氧化氢，在不同时间下测定450nm处吸光度。（10mM）

②取2.5毫升缓冲溶液，在40℃下搅拌10min，加入1毫升LDH-Hemin溶液，加入

1.9毫升邻苯二胺溶液，0.6毫升水，继续搅拌20min，加入16微升30%过氧化氢，在不同时间下测定450nm处吸光度。（7.5mM)

③取2.5毫升缓冲溶液，在40℃下搅拌10min，加入1毫升LDH-Hemin溶液，加入

1.25毫升邻苯二胺溶液，1.25毫升水，继续搅拌20min，加入16微升30%过氧化氢，在不同时间下测定450nm处吸光度。(5mM)

④取2.5毫升缓冲溶液，在40℃下搅拌10min，加入1毫升LDH-Hemin溶液，加入1毫升邻苯二胺溶液，1.5毫升水，继续搅拌20min，加入16微升30%过氧化氢，在不同时间下测定450nm处吸光度。(4mM)

⑤取2.5毫升缓冲溶液，在40℃下搅拌10min，加入1毫升LDH-Hemin溶液，加入

0.75毫升邻苯二胺溶液，1.75毫升水，继续搅拌20min，加入16微升30%过氧化氢，在不同时间下测定450nm处吸光度。(3mM)

⑥取2.5毫升缓冲溶液，在40℃下搅拌10min，加入1毫升LDH-Hemin溶液，加入

0.5毫升邻苯二胺溶液，2毫升水，继续搅拌20min，加入16微升30%过氧化氢，在不同时间下测定450nm处吸光度。(2mM)

4、将LDH-hemin换成LDH-组氨酸-hemin，LDH-β-CD-hemin进行上述实验。

2.2.4可重用性测试

将反应后的混合物离心，用50毫升甲苯洗涤两次，再用50毫升乙醚洗涤一次除去产物，回收后得到的人工酶再10mM的溶液进行试验，测量前十五分钟的的吸光度。重复该过程，以获得第三次运行的结果。运行结果通过TEM图像进行测试。

2.3材料结构、形貌及电化学性能表征

2.3.1X-射线衍射

XRD即X-ray diffraction的缩写，X射线衍射，通过对材料进行X射线衍射，分析其衍射图谱，获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构或形态等信息的研究手段。XRD与晶体结构密切相关，每种晶体所产生的衍射图谱都反映出该晶体内部的原子分配规律。这就是X射线衍射的基本原理。

2.3.2电镜分析

扫描电镜（SEM）是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观性貌观察手段，可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。扫描电镜的优点是，①有相对较高的放大倍数，20-20万倍之间连续可调；②有很大的景深，视野较大，成像具有立体感，可直观地观察各种试样凹凸不平表面的细微结构；③试样制备简单。

3实验结果与讨论

3.1层状双金属氢氧化物XRD 分析

0102030405060708090

200

400

600

8001000

1200

1400

I n t e n s i t y /a .u . 2 theta/dagrees

图3-1LDH-Hemin-组氨酸XRD 谱图

Fi g.3-1LDH-Hemin-histidine XRD spectra

0102030405060708090

0200

400

600

80010001200

1400

1600

I n t e n s i t y /a .u . 2 theta/degrees

图3-2LDH-Hemin-β-环糊精XRD 谱图

Fi g.3-2LDH-Hemin-β-CD XRD spectra

0102030405060708090

0200

400

600

80010001200

1400

1600

I n t e n s i t y /a .u . 2 theta/degrees

图3-3LDH-Hemin XRD 谱图

Fi g.3-3LDH-Hemin XRD spectra

根据上图的XRD 图表可以看出有三个衍射峰相对较强且尖锐，对应于层距（d 003）0.79nm 和两个高级反射d 006和d 009。并且d 110和d 113两个衍射峰在2θ=58°~61°之间清晰可辨，各衍射峰形窄而尖，所以表明合成的水滑石结晶度良好且晶相单一。而且加入组氨酸的层状双金属氢氧化物血红素组装物的衍射峰强度明显强与加入β-环糊精的层状双金属氢氧化物血红素组装物和单纯的层状双金属氢氧化物血红素组装物。

3.2

层状双金属氢氧化物电镜扫描分析

图3-4LDHs 在放大10万倍下的SEM 图

Fi g.3-4SEM 100000times the LDHs chart

图3-5LDHs 在放大30万倍下的SEM 图

Fi g.3-5SEM 300000times the LDHs chart

层状双金属氢氧化物的电镜扫描图理论上是不规则的六面体，而放大30万倍的SEM 图并未显示出六面体的形状，主要原因是搅拌过程中破坏了层状双金属氢氧化物的晶体形状。

3.3显色反应结果分析-20246810121416

0.0

0.1

0.2

0.3

0.40.5

C p r o d u c t /m M t/time

10mM 7.5mM 5mM 3mM 2mM

图3-6不同底物浓度下LDH-Hemin-组氨酸对邻苯二胺反应的催化效果

Fi g.3-6the catalytic effect of LDH-Hemin-histidine on the two amine reaction of

the ortho benzene under different substrate concentrations

-20246810121416

0.0

0.1

0.2

0.3

0.40.5

C p r o d u c t /m M t/time

10mM 7.5mM 5mM 3mM 2mM

图3-7不同底物浓度下LDH-Hemin-β-CD 对邻苯二胺反应的催化效果

Fi g.3-7the catalytic effect of LDH-Hemin-β-CD on the two amine reaction of the

ortho benzene under different substrate concentrations -20246810121416

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.200.250.30

0.35

C p r o d u c t /m M t/time

10mM 7.5mM 5mM 3mM 2mM

图3-8不同底物浓度下LDH-Hemin 对邻苯二胺反应的催化效果

Fi g.3-8the catalytic effect of LDH-Hemin on the two amine reaction of the ortho

benzene under different substrate concentrations

根据上述实验结果显示，反应中邻苯二胺的浓度越大，反应速率就越大。邻苯二胺作为反应物，因而反应物的浓度越大，反应速率就越大。

-20246810121416

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5C p r o d u c t /m M t/time

Hemin （His ） Hemin(β-CD ） Hemin(LDH)

Hemin(free)

图3-9不同催化剂催化效果比较

Fi gure 3-9comparison of catalytic effect for different catalysts

根据不同催化剂催化效果比较发现，加入组氨酸的层状双金属氢氧化物与血红素组装物的反应速率最大，加入β-环糊精次之，加入血红素的层状双金属氢氧化物相对以上两种物质的反应速率较小，而游离的血红素催化反应速率最小。因而可以得出LDH-Hemin-组氨酸的催化活性最大，LDH-Hemin-β-环糊精的催化活性次之，LDH-Hemin 的催化活性最弱。

0.100.150.200.250.300.35

0.0820.084

0.086

0.088

0.090

0.092

0.094

0.096

0.0980.100

0.102

0.104

0.106

0.108

0.110

0.112

0.114

0.116

His β-CD free Y A x i s T i t l e X Axis Title

图3-10双倒数曲线

Fi gure 3-10double reciprocal curve

根据上述实验数据可以计算出不同催化剂的Kcat值。如下表所示：

表3-1血红素在不通过载体中的活性

Table3-1the activity of heme in the non-carrier

组装物Kcat（1/min）

LDH-Hemin（His） 5.625

LDH-Hemin（β-CD） 4.012

LDH-Hemin（free） 2.75

根据上述数据显示，加入组氨酸的层状双金属氢氧化物血红素组装物的K cat值最大，加入β-环糊精的相对较小，而单纯的层状双金属氢氧化物血红素的K cat值最小。K cat值越大表明催化剂活性越大，因此可以得出组氨酸的催化活性最好，其次是β-环糊精，而不加入任何物质的层状双金属氢氧化物血红素组装物的催化活性相对较差。

3.4可重用性结果分析

图3-11可重用性结果示意图

Fi gure3-11a sketch of the reusability results

根据可重用性实验结果显示，层状双金属氢氧化物作为催化剂参与反应，反应结束后能够较好的回收再利用，减少了对反应产物的污染。

4结论

根据实验结果显示，可以发现，层状双金属氢氧化物与血红素组装后能够为血红素提供一个良好的肽微环境，使之表现出良好的催化活性，能够催化有机物合成反应。同时，加入组氨酸后，LDH-Hemin-组氨酸表现出更为活跃的催化活性。另外，层状双金属氢氧化物作为反应催化剂，在实验结束后能够得到较好的回收，减少了对反应产物的污染。

层状双金属氢氧化物是一种良好的催化剂，制备简单，并且无污染，在如今日益严重的环境压力下，层状双金属氢氧化物有着广泛的发展前途，是现阶段科学家们应该关注的领域。

水滑石类阴离子型层状材料在催化中的应用

水滑石类阴离子型层状材料在催化中的应用 摘要：水滑石类阴离子型层状材料，又称层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides，简写为LDHs)，是由层间阴离子与带正电荷层板有序组装而形成的化合物，近些年来在催化领域得到了广泛的关注。本文综述了有关LDHs 材料的结构、性质及其在多相催化领域应用的最新进展。 关键词：水滑石类阴离子型层状材料；结构；性质；催化 1 引言 阴离子型层状材料以水滑石类化合物为主(Layered Double Hydroxides, LDHs)。水滑石类化合物包括水滑石(Hydrotalcite)和类水滑石(Hydrotalcite-like compound )，其主体一般由两种金属的氢氧化物构成，因此又称为层状双经基复合金属氢氧化物(Layered Double Hydroxide，简写为LDH)。LDH的插层化合物称为插层水滑石。水滑石、类水滑石和插层水滑石统称为水滑石类插层材料(LDHs)。 LDHs是由带正电荷主体层板与层间阴离子客体有序组装而形成的化合物。LDHs的主体层板金属、主体层板电荷密度及其分布、层间客体种类及数量、层内空间尺寸、主客体相互作用等均具有可调变性。这些结构特点使其在诸多领域展示了广阔的应用前景，例如作为新型吸波材料、催化材料、吸附材料等。本文重点综述近年来发展的LDHs层状和插层结构材料的组装方法以及LDHs材料在多相催化领域中应用的最新进展。 2 LDHs的基本结构[1] LDHs是由层间阴离子与带正电荷层板有序组装而形成的化合物，其结构类似于水镁石Mg(OH)2，由MO6八面体共用棱边而形成主体层板。LDHs的化学组成具有如下通式：[M(II)1-x M(III)x(OH)2]x+ (A n-) x/n.mH2O，其中M(II)和M(III)分别是二价和三价金属阳离子，位于主体层板上；A n-为层间阴离子；x为M3+/(M2++M3+)摩尔比值；m为层间水分子的个数。这种材料是由相互平行的层板组成，位于层板上的二价金属阳离子M2+可以在一定的比例范围内被离子半径相近的三价金属

毕业论文目录及正文格式要求

农学、理学类专业毕业论文格式规范 一、规范要求 1．正文中论文题目使用黑体三号字，正文使用宋体小四号字，1.5倍行距；表格为单倍行距；一级标题段前段后为0.5行，正文段前段后为0，字符间距为标准。 2．论文字数不少于8000字。 3．论文中的表格采用三线表，必要时可以加辅助线，表头放在表格的上方，5号黑体。中；表格内为5号宋体，左对齐。 4．论文中的图，图题放在图的下方，不要外框。 5．表序、图序均以阿拉伯数字连续编号。 6．参考文献不少于10篇，采用顺序编码制，文中参考文献[数字]上标。 7．中英文摘单独成页。 8．为保证打印效果，全文字体的颜色统一设置成黑色。均用A4纸单面打印（特殊要求除外）。 二、格式 1．目录格式 （顶头空2行）目录（4号黑体，居中） 中文摘要（小4号宋体） (1) Abstract (1) 引言（或绪论） (1) 1□材料与方法…………………………………………………………………………Y 1.1□材料……………………………………………………………………………Y 1.2□方法……………………………………………………………………………Y 1.2.1□×××××……………………………………………………………………Y 1.2.2□×××××……………………………………………………………………Y

1.2.3□×××××……………………………………………………………………Y 2□××…………………………………………………………………………………Y 2.1□×××××………………………………………………………………………Y 2.2□×××××……………………………………………………………………Y 2.3□×××××……………………………………………………………………Y 3□×××………………………………………………………………………………Y ……………………………………………………………（略） 致谢……………………………………………………………………………………Y 参考文献………………………………………………………………………………Y 附录A ××××（必要时）…………………………………………………………Y 附录B ××××（必要时）…………………………………………………………Y 图1 ××××（必要时）……………………………………………………………Y 图2 ××××（必要时）……………………………………………………………Y 表1 ××××（必要时）………………………………………………………………Y 表2 ××××（必要时）………………………………………………………………Y 注：1. 目次中的内容一般列出三级标题即可； 2．X、Y表示具体的阿拉伯数字； 2.正文格式 毕业论文题目（3号黑体居中） ××××专业学生姓名（小4号仿宋体居中） 指导教师指导教师姓名（小四仿宋体居中） 摘要：（5号黑体）××××××××××××××××××（250—300字，五号宋体）×××××××××××××××××…… 关键词：（5号黑体）×××；××××；×××××；×××（3-5个，五号宋体） Title（3号Times New Roman居中）

马亚强镁铝水滑石的合成

镁铝水滑石的合成、组成分析及其晶体结构表征 班级：应化1008 姓名：马亚强 学号：2010016218（1号） 一． 实验目的： 1.本实验采用共沉淀法制备镁铝水滑石； 2.利用EDTA 络合滴定法测定镁铝水滑石样品中Mg2+和Al3+的含量； 3.热分析法确定镁铝水滑石样品中的结构水含量； 4.通过红外、X 粉末衍射表征晶体结构。 二．实验原理： （一）合成材料 1.层状双金属氢氧化物（Layered double hydroxides,简称LDHs ）是一类阴离子型粘土，又称类水滑石。组成通式为：[M(II)1-x M(III)x (OH)2 ] x+ A x/n n-mH 2 O M （II ）：二价金属离子 M(III)：三价金属离子 A n-：阴离子 x=M(III)／[M(II)+ M(III)]，0.2≤x ≤0.33。 2.典型的类水滑石化合物为镁铝水滑石：Mg 6Al 2(OH)16CO 3?4H 2 O ， 图1 水滑石的层状结构 结构特征： （1） 层板组成可调 ； （2）层间阴离子可调。 3.目前制备水滑石类化合物通常采用共沉淀法，其合成路线为： （1）MgCl 2+AlCl 3+NaOH+Na 2CO 3 → Mg 6Al 2(OH)16CO 3·4H 2O+NaCl （2）Mg(NO 3)2+Al(NO)3+NaOH+Na 2CO 3 → Mg 6Al 2(OH)16CO 3·4H 2O+NaNO 3 （3）MgSO 4+Al 2SO 4+NaOH+Na 2CO 3 → Mg 6Al 2(OH)16CO 3·4H 2O+Na 2SO 4 Guest Host Host

水滑石概述

1.1 水滑石类层状化合物概述 层状化合物因其在化学和结构上表现出的特殊性质，在吸附、离子交换和催化等方面具有巨大的应用潜力，己成为国内外研究的热点。研究较多的层状化合物按层间离子种类可分为三类： (1) 阳离子型：如天然蒙脱土、绿土和人工合成的四价金属不溶盐类，如Ti、Zr、Hf 的砷酸盐。 (2) 阴离子型：主要是水滑石类层状材料。 (3) 非离子型：云母、石墨等。 层状化合物的主要性质表现在以下几个方面： (1) 主体层状化合物已有的酸碱催化特性可通过柱撑剂加以改进； (2) 柱撑剂可改变其层间距、孔径和比表面积，充分发挥其择型功能； (3) 可将一些催化活性物种作为柱撑剂引入主体层间； (4) 插入适当柱撑剂，可使层状化合物发展成双功能或多功能催化剂； (5) 通过改性或插入适当柱撑剂，可使层状化合物具有阻燃、耐热、红外吸收、紫外阻隔及杀菌防霉等性能。 水滑石类层状化合物是一类近年来发展迅速的阴离子型粘土，自然界含量很少，是一类由带正电荷的水镁石层结构和层间填充带负电荷的阴离子所构成的层柱状化合物，具有广阔应用范围。它具有与蒙脱土类阳离子粘土类似的层状结构，不同的是骨架为阳离子，层间为阴离子，显碱性，层间距可通过填充离子半径不同的阴离子来调变。由于它们的主体成分一般是由两种金属的氢氧化物构成，因此又称其为层状双金属氢氧化物(Layered Double Hydroxides，简称LDHs)。 比较常见的Mg/Al 组分的LDHs，称为水滑石(Hydrotalcite，简称HT)；其它组分的LDHs 也可称为类水滑石(Hydrotalcite like compound，简称HTlc)；它们的层插化学产物称为柱撑水滑石(Pillared Hydrotalcite)。水滑石、类水滑石和柱撑水滑石统称为水滑石类材料。可以通过调变金属离子和阴离子种类、大小等，改变水滑石类层状化合物的化学和物理性质，从而制得不同性能的材料。 水滑石于1842年在瑞典首次被发现，它是一种碳酸型镁铝双氢氧化物，在自然状态下以叶状和旋转板状或纤维团状形式存在。在发现水滑石的同时，另一种由镁铁组成的碳酸型双氢氧化物也被发现，这种物质和其它含有不同物质组成的矿物质一样与水滑石具有基本相同的结构和相似的特征。 佛罗伦萨大学的矿物学教授E.Manasse首先提出水滑石及其它同类型矿物质的化学式，他提出水滑石的精确简式Mg6A12(OH)16CO3·4H2O，并且认为碳酸根离子是必不可少的。这种观点在那时比较流行，并且持续了很多年。直到1941年，弗罗德的一篇题为“Constitution

论文正文

论文正文 在中国北方大学的XXXX年里，车辆、船只和飞机的数量增加了，速度也提高了。碰撞事故也日益增多，每年都造成严重的生命和财产损失。解决这个问题的主要方法是研究和改善各种车辆、船舶和飞机结构的耐撞性[1]术语“耐撞性”是指当车辆或类似物卷入或经历碰撞时的响应质量。许多学者对金属吸能结构进行了大量的研究，如圆管的卷曲、方管的卷曲和渐进屈曲、截头壳体、圆管和圆环以及填充泡沫塑料等。在工程中，如何评价结构受冲击后的整体性能，如何提出合理的设计方案，以及如何制定有效的防护措施，是人们特别关注的问题。目前，工程实践中较为实用有效的方法是设计和采用性能优良的吸能装置或消能装置。这项工作现已成为结构安全保护的一个重要课题。同时，在某些特定条件下(如飞机迫降、核电站和高速公路旁重要设施的保护等)。)，现有结构难以满足吸收所有碰撞能量的要求。有必要设计一些特殊的结构元件作为能量吸收装置。这种装置必须具有良好的塑性变形特性，以便通过结构的大塑性变形和破坏过程来耗散碰撞动能，从而大大减小冲击力的幅度，减缓冲击效应并将其保持在结构能够承受的指标水平。塑性弯曲是承受横向载荷的环的主要能量耗散机制(图1.1)图1.1压缩在一对刚性板之间的环 (a)的初始构型；(2)变形形状 在工作载荷下，传统结构(如工程和机械中使用的结构)只有很小的页1，53页 中国北方大学XXXX多年前，许多学者对不同支承下完整或缺口

环的塑性动力响应特性进行了试验研究。通过这些研究，获得了环结构能量吸收特性的一些知识。卡拉丁和英国对低碳钢环等进行了冲击试验。他们的实验表明，环是一种对冲击速度不敏感的能量吸收元件，也就是说，在相同的冲击动能条件下，通过改变落锤的质量和速度，环的最终变形没有太大的不同。德伦茨和霍奇·[6]指出，理想的刚塑性薄环在两块刚性板的压力下的大变形是一种四铰链机构。里德和其他人[7]已经彻底研究了加强效果对环的承载能力的影响。他们指出，材料线性强化的结果不仅增加了塑性极限弯矩，而且将塑性铰扩展到塑性区[1]里德等人对加强压缩环的处理与希腊在1964年对加强张力环的处理完全一致[13]Reid等人首先对金属环阵列(几个环排成一行)在冲击载荷下的动态力学行为进行了实验研究，获得了环阵列系统在不同连接条件下的大量实验数据。在此基础上，提出了结构波理论。Reid和Reddy首先报道了第3页的 圈，共53页 中国北方大学XXXX年前，国内在这方面的研究也取得了大量的研究成果。于同熙[1]利用金属塑性变形原理研究了碰撞吸能装置，并从比能耗、相对行程和承载力稳定性等方面比较了各种吸能元件。于同熙[3] [15]还对圆形、圆形和方形结构的耐撞性进行了深入研究宋宏伟·[17]研究了圆管和其他能量吸收结构的冲击能量吸收特性。蒋锡泉对多排环系统做了大量的实验研究。结果表明，在准静态条件下，多排环系统的力学行为与单排环系统的变形行为基本相似。多排环系统的变形过程比单排环系统更为平稳。曾守一等人的实验结果也表

水滑石

水滑石的制备及应用研究 摘要：水滑石及类水滑石化合物具有特殊的层状结构及物理化学性质，具有孔径可调变的择形吸附的催化性能，在吸附、催化领域中占有重要位置。综述了水滑石的结构、合成方法和应用。 自然界存在的水滑石是镁、铝的羟基碳酸化物，后来人们合成了各种类型的类水滑石化合物(hydrotalcite-like compounds，简称HTLcs)，是水滑石中的Mg2+，Al3+，被其他同价离子同晶取代后的化合物，它在结构上与水滑石相同。由于HTLcs具有离子交换性，又具有孔径可调变的择形吸附的催化性能，近年来越来越受人们重视。 近年来，对于层状双金属氢氧化物(Layerdouble hydroxides简称LDHs)的研究已成为材料科学领域的热点，水滑石及类水滑石化合物因具有特殊的层状结构及物理化学性质，在吸附、催化领域中占有重要位置，对它研究也越来越多。 1 结构 水滑石分子组成是Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O，它是一种阴离子型层状化合物。水滑石中的Mg2+、A13+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：C032—、NO3—、Cl—、 OH—、S042—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A13+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。下图描述了水滑石的典型结构。 水滑石之所以能在催化领域被广泛应用，是因其特殊的结构赋予其许多特性： (1)特殊的层状结构。晶体场严重不对称，阳离子在层板上的晶格中，阴离子不在晶格中，而在晶格外的层间。 (2)碱性。HTLcs的碱性与层板上阳离子M的性质、MO键的性质都有关系。 (3)酸性。HTLcs的酸性不仅与层板上金属离子的酸性有关，而且还与层间阴离子有关。 (4)稳定性。HTLcs经焙烧所得的复合金属氧化物仍是一类重要的催化剂和载体。以水滑石为例，其热分解过程包括脱结晶水、层板羟基缩水并脱除 CO2和新相生成等步骤。在低于220℃时，仅失去结晶水，而其层状结构没有被破坏；当加热到250～450℃时，层板羟基缩水并脱除CO2；在450—550℃区间，可形成比较稳定的双金属氧化物，组成是Mg3A1O4(OH)，简写为LDO。LDO在一定的湿度(或水)和CO2(或碳酸盐)条件下，可以，恢复形成LDH，即所谓的“记忆功能”。LDO一般具有较高的比表面积(约200～300m2／g)、三

水滑石的合成及应用研究

水滑石的合成及应用研究

水滑石的合成及应用研究 （北京化工大学应用化学） 前言；介绍了水滑石类化合物的结构和性质，综述了水滑石类化合物的制备方法及其在催化材料、红外吸收材料、萦外阻隔材料、胆燃抑烟材料、热德定剂、生物医药材料、分离与吸附材料等方面的应用研究进展，并指出了当前水滑石类化合物制备与应用研究中存在的问题. 关键词；水滑石类化合物层状双金属氢氧化物合成与制备应用 Research and Application Progress of Hydrotalcite-like Compounds Abstract;Water talc is a kind of layered double hydroxyl compound metal oxidesis the HT and HTLCs Because of its special crystal chemical properties, it has good thermal stability, adsorption and ion exchange sex, widely used in chemical,material, environmental protection and medicine, etc. There is introduces the structure and properties of hyrotalcite-like compounds, then reviews the research and application progress in its preparation and application as catalytic materials, infrared absorptionmaterials, ultraviolet blocking materials, flame retardant and smoke suppressant materials, heat stabilizer, biomedicalmaterials, separation and adsorption materialsin recent years. The problems related to the preparation and applicationof hydrotalcite-like compounds are also discussed Key words ：hydrotalcite-like compound, layered double hydroxides, preparation, application 水滑石（Layered Double Hydroxides 简称LDHs），其化学组成[M2+1- xM3+x （OH）2]x+（Ax/nn-）. mH2O（M2+，M3+分别代表二价和三价金 属阳离子，下标x 指金属元素的含量变化，An- 代表阴离子），是一类典型的阴离子层状材料，其主体一般是由两种或两种以上金属的氢氧化物构成类水镁石层，层板内离子间以共价键连接，层间阴离子以弱化学键与层板相连，起着平衡骨架电荷的作用[1].水滑石类化合物为阴离子型层状化合物，层间具有可 交换的阴离子，主要由水滑石(Hydrotalcite, HT)、类水滑石（Hydrotalcite-like compound, HTLC)和它们的插层化学产物—插层水滑石构成。由于水滑石类层状化合物层板由两种不同价态的金属氢氧化物组成，所以又称层状双金属化合物。1842年Hochstetter首先从片岩矿层中发现了天然水滑石矿；二十世纪初人们由于发现了LDH对氢加成反应具有催化作用而开始对其结构进行研究；1969年Allmann等人通过测定LDH单晶结构，首次确认了LDH的层状结构；

C语言论文正文

第一章绪论 1.1当前应用领域的现状 我们现在如何管理与我们联系的人的信息呢？有多种方式，比如说，有储存电话号码到手机上的，有记录电话等信息到本子上的，还有用名片夹存放名片的，也有记录在word文档中或打印出来的，等等很多种形式。 对于存储电话号码到手机上的方式，比较方便，随时随地可以联系，不过只能通过电话联系，没有记录其他的联系方式，如果手机丢了可能就谁也联系不上了；对于记录电话等信息到本子上的方式，第一也可能丢失本子，第二是查找起来比较困难，需要人工查找，而且更新时不容易，需要涂改以前记录的信息，第三格式比较死板，不利于跟随用户的需求扩展；对于用名片夹存放名片的形式也是查找起来不方便，有丢失的危险；对于记录到word文档或打印出来的，也是扩展性不强，查找起来不方便。 如此多的方式我们都感觉有一定的缺陷，那我们如何管理我们的联系人通讯资料呢？提出一个大胆的假设，如果我们在网络上建立一个系统提供通讯录管理功能，这样我们就可以随时随地通过网络对通讯录进行管理，而现在我们的手机都逐渐更新换代成可以连接计算机网络了，这样我们可以随时随地查找任意信息，查找快速，维护方便，丢失手机也不会丢失联系方式，而且可以根据用户的需要定制，比较灵活，这个可能是最完美的方案了。

1.2C语言的发展 C语言的前身是ALGOL语言（AL-GOL60是一种面向问题的高级语言）。1963年英国剑桥大学推出CPL语言，此语言在ALGOL 语言的基础上增加了硬件处理能力，同年剑桥大学的马丁?理查德对其进行简化，提出BCPL语言；1970年美国贝尔实验室的肯?汤姆逊进一步简化，提出了B语言（取BCPL的第一个字母）；1972年美国贝尔实验室的布朗?W.卡尼汉和丹尼斯?M.利奇对其完善和扩充，提出了C语言（取BCPL的第二个字母）；1987年美国标准化协会指定了C语言标准ANSI C，即现在流行的C语言。自1972年投入使用之后，C语言成为UNIX和XENIX操作系统的主要语言，是当今使用最为广泛的程序设计语言之一。 1.3C语言的特点 (1) C语言是具有低级语言功能的高级语言。C语言既具有高级语言的功能，又具有低级语言的许多功能。它把高级语言的基本机构和语言与低级语言的实用性集合起来，是处于汇编语言和高级语言之间的一种程序设计语言，也可称其为“中级语言”。(2) C语言简洁、紧凑、使用方便、灵活。程序书写形式自由，主要用小写字母表示，相对其他高级语言源程序代码量少。(3) 运算符丰富，表达式能力强。C语言共有34种运算符，范

阻燃概述

各树脂适用的阻燃剂 材料可采用的阻燃剂 聚烯烃PP/PE：氢氧化镁，氢氧化铝，TDCPP，聚磷酸铵，八溴醚，磷酸三苯酯，六 溴环十二烷，MPP，硼酸锌，十溴二苯乙烷，包覆红磷，TBC 聚氨酯PU ： TCEP，TCPP，TDCPP，DMMP，磷酸三苯酯，MPP，FB 不饱和树脂UPR ： TCPP、TDCPP、DMMP、HBCD、TBC 尼龙PA6/PA66 ： MCA，MPP，FB，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，包覆红磷 聚酯PBT/PET： TDCPP，磷酸三苯酯，MPP，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，包覆红磷 聚苯乙烯PS ： TCPP，TDCPP，HBCD,MCA，TBC，MPP，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，硼 酸锌 环氧树脂EP： TCPP，TDCPP，IPPP，十溴二苯醚，DMMP，磷酸三苯酯，十溴二苯乙烷聚丙烯睛丁二烯苯乙烯ABS：八溴醚，磷酸三苯酯，十溴二苯乙烷，十溴二苯醚，TBC 聚碳酸酯PC：磷酸三苯酯，HBCD,MCA 聚氯乙烯PVC ： TCEP，TCPP，TDCPP，IPPP，MCA，八溴醚，磷酸三苯酯 酚醛树脂PF： TCEP，TCPP，TDCPP，磷酸三苯酯，硼酸锌 纸张Paper ：磷氮系液体阻燃剂FR2003 纺织品Textile ：磷氮系液体阻燃剂FR2003（耐久） 聚甲醛POM ： MCA 防火涂料Paint ： TCPP，MCA，聚磷酸铵，硼酸锌，MPP ， PPO 聚四氟乙烯微粉 阻燃剂的阻燃机理 阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不 燃气体的窒息作用等。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。 1、吸热作用 任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的，如果能在较短的时间吸收火源所放出 的一部分热量，那么火焰温度就会降低，辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子 裂解成自由基的热量就会减少，燃烧反应就会得到一定程度的抑制。在高温条件下，阻燃 剂发生了强烈的吸热反应，吸收燃烧放出的部分热量，降低可燃物表面的温度,有效地抑制 可燃性气体的生成，阻止燃烧的蔓延。Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。这类阻燃剂充分发 挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性，提高其自身的阻燃能力。 2、覆盖作用 在可燃材料中加入阻燃剂后，阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，隔绝 氧气，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃目的。如有机阻磷 类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。碳化层的形成一方面能 阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。3、抑制链反应

水滑水滑石的组成及结构特征石

水滑石的组成及结构特征 水滑石类阴离子黏土是一种重要的层柱状新型无机材料, 主要包括水滑石( Hydrotalcite, 简称HT) 及类水滑石( Hydrotalcite- like compounds,简称HTlc) 。由于独特的结构特性、组成及孔结构的可调变性以及优良的催化性能, 使其在催化、工业、医药等方面展示了广阔的应用前景, 已引起广泛关注。 典型的水滑石Mg6Al2( OH) 16CO3·4H2O是一种天然存在的矿物。水滑石与水镁石(Mg( OH)2,Brucite) 的结构类似, 水镁石由Mg( OH) 2八面体相互共边形成层状化合物, 层与层之间对顶地叠在一起, 层间通过氢键缔合。当水镁石层状结构中的Mg2+部分被半径相似的阳离子( 如Al3+、Fe3+、Cr3+) 取代时, 会导致层上正电荷的积累, 这些正电荷被位于层间的负离子( 如CO32-) 平衡, 在层间的其余空间, 水以结晶水的形式存在，形成图1所示的层柱状结构。当Mg2+和Al3+被半径相似的二价或三价阳离子同晶取代, 或CO32-被其他阴离子取代, 即形成所谓HTlc。类水滑石具有和水滑石相同的结构, 差别在于层上阳离子和层间阴离子的种类和数量, 二者统称为水滑石。 由水滑石的结构可知, HTlc 的主要特征由Brucite层的性质、水及

阴离子的位置和类型以及层的堆积形式决定。位于层间的水、阴离子可以断旧键而形成新键, 使其在层间自由移动。水和CO32-中的氧原子尽可能地通过层上OH-靠近或分散于对称轴(相距约0. 5×10- 10m) , 层上羟基与CO32-通过氢键相互联接。 HTlc可用通式[ M( II) 1- x M( III) x ( OH) 2] x+ [A x/ n n-]·mH2O来表示, 其中M2+和M3+分别代表层上二价和三价阳离子, A n-为层间阴离子, x=M3+/ ( M2++M3+) 。上述组成反映了HTlc结构中所含元素的种类及含量范围, 表明合成各种不同组成的不同化学计量比的化合物的可能性。M2+和M3+的性质和x、n、m的意义如下: ( 1) 一般而言, 可容许进入水滑石层的M2+和M3+要有与Mg2+相近的离子半径。常见的二价金属离子有: Mg、Zn、Ni、Cu、Co、Mn、Fe; 三价金属离子有: Al、Fe、Cr。这些二价和三价离子的有效组合, 可形成二、三元甚至四元的HTlc。 ( 2) x 值的大小影响产物的组成和结构。过高的x 值导致八面体位上Al3+增加而形成Al( OH)3; 同样，低的x 值使Mg( OH) 2析出, 只有在0. 2

水滑石结构性能与制备方法研究综述

水滑石结构性能与制备方法研究综述 摘要：水滑石化合物 (LDH)是一类阴离子层状化合物，具有碱性和酸性特征、层间阴离子的可交换性、微孔结构和记忆效应。本文简单介绍了LDH材料的结构、性能及主要的制备方法，并比较了各种制备方法的优缺点，同时基于水滑石以上的特征对水滑石作为多功能材料的制备进行简单的阐述。 关键词：层状双金属氢氧化物；水滑石；硅烷改性；制备方法 一.前言： 水滑石类化合物包括水滑石(Hydrotalcite，HT)和类水滑石(Hydrotalcite一LikecomPounds，HTLcs)，其主体一般由两种金属的氢氧化物构成，又称为层状双金属氧化物(LayeredDoubleHydroxide，LDH)。水滑石的插层化合物称为插层水滑石。水滑石、类水滑石和插层水滑石统称为水滑石类插层材料(LDHs)[1]。由于水滑石自身的特点赋予了其潜在的应用性能，激发了大量的科研工作者研究兴趣，主要涉及水滑石结构特征的探知，不同类型水滑石的制备、水滑石的不同制备方法及水滑石的改性等。由于有关水滑石的结构、性能、制备方法等没有较统一的研究与分析，不利与有关水滑石的更深层次的研究，同时也降低了科研效率。基于有关水滑石研究的这些缺陷，本文对水滑石的结构特征、制备方法、性能探测等方面进行了较为深刻的介绍及对比分析，为科研工作者研究有关水滑石材料的结构、性能、特别是作为催化材料大范围的应用研究提供了理论基础指导的便利。 二.水滑石晶体结构特征 LDHs是由层间阴离子及带正电荷层板堆积而成的化合物。LDHs的化学组成可以理想的表示为：[M2+1-x M3+x(OH)2]x+(A n+)x/n·mH2O]，其中M2+和M3+分别为位于主体层板上的二价和三价金属阳离子，如Mg2+、Ni2+、Zn2+、Mn 2+、Cu 2+、Co 2+、Pd 2+、Fe 2+等二价阳离子和A13+、Cr 3+、Co3+、Fe3+等三价阳离子均可以形成LDHs；A n+为层间阴离子，可以包括无机阴离子、有机阴离子、配合物阴离子和杂多阴离子；x为 M3+/(M2++M3+)的摩尔比值，大约是1/5-1/3；mH2O 为层间水分子的个数[2，3]。其结构类似于水镁石Mg（OH）2，由八面体共用棱边而形成主体层板。位于层板上的二价金属阳离子M2+可以在一定的比例范围内被离子半价相近的三价金属阳离子M3+同晶取代，使得层板带正电荷，层间存在可以交换的的阴离子与层板上的正电荷平衡，使得LDHs的整体结构呈电中性。 2.1主板层的离子可调换性 LDHs的主体层板化学组成与其层板阳离子特性、层板电荷密度或者阴离子交换量、超分子插层结构等因素密切相关。一般来讲，只要金属阳离子具有适宜的离子半径和电荷数，均可形成LDHs层板[4]。不同的金属阳离子(主要包括二价和三价金属阳离子)组合可以合成一系列的二元、三元以至四元LDHs。 2.2层间阴离子的可调换性

05论文正文-水滑石

前言 多年来，高效人工模拟制造天然酵素一直是各个学科领域的科学家们具有挑战性的课题，天然过氧化物酶在实际应用中有很大的潜力，并且已经应用于生物化学各个领域。但是，作为自然酶，成本昂贵，具有不稳定的生物降解性和极易变性。因此产生了使用简单的过氧化物酶模拟与改进稳定性和效率。血红素是天然过氧化物酶的活性中心，并且具有过氧化物酶的活性。与天然过氧化物酶相比，血红素具有热稳定性并且容易制备成本低。血红素没有显示出令人满意的活性，主要是因为缺乏天然过氧化物酶存在的肽微环境。因此通过寻找制成材料为血红素提供生物相容性和良好的肽微环境以提高血红素的活性成为科学家的研究方向。随着人们对此类研究的深入，科学家发现层状双金属氢氧化物（LDH）是由相互平行的层板组成，层板间带有永久正电荷，层间拥有可交换的阴离子以维持电荷的平衡。这种独特的晶体结构和层间离子的可交换性，使其通过离子交换可以向层间引入不同基团，制备各种功能材料，其催化作用尤为突出。因此层状双金属氢氧化物（LDH）通常被用作辅助材料装载血红素以为其提供良好的肽微环境。而组氨酸、β-环糊精等也具有良好的催化作用。因此，我们尝试将血红素与LDH以及组氨酸或β-环糊精组装在一起以比较其催化效果。

1.文献综述 1.1层状双金属氢氧化物概述 层状双金属氢氧化物(简称LDHs)主要是指层状镁铝双金属氢氧化物，俗称水滑石，其骨架是阳离子，而层间是阴离子，佛罗伦萨大学的E.Manasse提出水滑石及其它同类型矿物质的化学式，1942年Feitknecht等通过金属盐溶液与碱金属氢氧化物反应合成了LDHs，提出了双层结构的设想[1]。直到1969年Allmann等通过单晶X射线衍射试验测试并确定了LDHs层状结构。随着人们对此类化合物研究的深入，科学家发现LDH具有特殊的层状结构、层间距具有可调性，层板内阴离子数量与种类的多样性以及与其他材料的生物相容性等特性，广泛地应用于催化反应中[2]。而多年来，高效人工模拟制造天然酵素一直是各个学科领域的科学家们具有挑战性的课题，天然过氧化物酶在实际应用中有很大的潜力，并且已经应用于生物化学各个领域。但是，作为自然酶，成本昂贵，具有不稳定的生物降解性和极易变性。因此产生了使用简单的过氧化物酶模拟与改进稳定性和效率。血红素是天然过氧化物酶的活性中心，并且具有过氧化物酶的活性。与天然过氧化物酶相比，血红素具有热稳定性并且容易制备成本低。血红素没有显示出令人满意的活性，主要是因为缺乏天然过氧化物酶存在的肽微环境。因此科学家们利用层状双金属氢氧化物为血红素提供了良好的肽微环境以期有更好的催化效果。 1.2LDHs的成分与结构特点 1.2.1LDHs的结构 LDHs是一类具有主体氢氧化物层板、客体阴离子柱撑的无机功能材料，其结构与水镁石m g(OH)2结构类似，由八面体组成菱形单元层，层板上的正电荷与层间阴离子碳酸根离子相平衡，使这一结构呈电中性，同时碳酸根可以被其他离子如硫酸根离子、氯离子、硝酸根所取代，而取代后的化合物仍然具有良好的稳定结构[3]。其结构通式为 [M2+1-x M3+x(OH)2]x+A n x/n·mH2O 其中M2+和M3+分别代表二价和三价的金属离子；x是每摩尔LDHs中M3+的摩尔数；An-是层间阴离子，m为水合水数[4]。

水滑石及类水滑石材料的合成及催化应用新进展_杨一青

水滑石是一类具有特殊结构的层状无机材料。具有独特的结构和性能，在离子交换、吸附分离、催化、医药等领域得到广泛应用。水滑石类材料主要包括水滑石（Ｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ，简称ＨＴ）及水滑石类化合物（Ｈｙ－ｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ－ｌｉｋｅｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，简称ＨＴｌｃ）。其结构既具有层板上阳离子的同晶取代性，又具有层间阴离子的可交换性［１］。 由于其独特的结构特性、组成及孔结构的可调变性以及优良的催化性能，在吸附、催化领域中占有重要位置，使其在催化、工业、医药等方面具有广阔的应用前景。 １水滑石的组成及结构特征 典型的水滑石Ｍｇ６Ａｌ２（ＯＨ）１６ＣＯ３?４Ｈ２Ｏ是一种天然存在的矿物。水滑石与水镁石（Ｍｇ（ＯＨ）２）的结构类似，水镁石由Ｍｇ（ＯＨ）２八面体相互共边形成层状化合物［２］，层与层之间对顶地叠在一起，层间通过氢键缔合。 当水镁石层状结构［３］中的Ｍｇ２＋部分被半径相似的阳离子（如Ａｌ３＋、Ｆｅ３＋、Ｃｒ３＋）取代时，会导致层上正电荷的积累，这些正电荷被位于层间的负离子平衡，在层间的其余空间，水以结晶水的形式存在。当Ｍｇ２＋和Ａｌ３＋被半径相似的２价或３价阳离子同晶取代，或ＣＯ３２－被其他阴离子取代，即形成ＨＴｌｃ。 水滑石类化合物是一类层柱状化合物，其理想组成为Ｍ（Ⅱ）６Ｍ（Ⅲ）２（ＯＨ）１６ＣＯ３２－?４Ｈ２Ｏ，Ｍ（Ⅱ）为２价金属阳离子（如Ｍｇ２＋，Ｚｎ２＋，Ｃｕ２＋，Ｎｉ２＋等），Ｍ（Ⅲ）为３价金属阳离子（如Ａｌ３＋，Ｆｅ３＋，Ｃｒ３＋等）。层间阴离子ＣＯ３２－可被ＮＯ３－和Ｃｌ－等简单的无机阴离子取代，也可被体积较大的同多和杂多金属含氧酸盐取代，还可以被不同体积的有机阴离子替代，从而 得到另一种水滑石类化合物，称之为柱撑水滑石。 水滑石类化合物的特殊结构使其具有特殊的性能。（１）层板化学组成的可调控性；（２）层间离子种类及数量的可调控性；（３）晶粒尺寸及其分布的可调控性；（４）低表面能。类水滑石具有和水滑石相同的结构，差别在于层上阳离子和层间阴离子的种类和数量，二者统称为水滑石。 ２水滑石的制备方法 天然存在的水滑石大都是镁铝水滑石，且其层间阴离子［４］主要局限为ＣＯ３２－。由于研究与应用需要，有必要获得具有不同层、柱组成的其他ＨＴｌｃ，合成水滑石的方法主要有共沉淀法、离子交换法和焙烧还原法３种。 ２．１共沉淀法 水滑石最常用的合成方法是共沉淀法，用构成水滑石层的金属离子的混合溶液在碱作用下发生共沉淀是制备ＨＴｌｃ最常见的方法。共沉淀的基本条件是造成过饱和条件的形成。在ＨＴｌｃ的合成中，通常采用的是ｐＨ值调节法，其中最重要的是，沉淀的ｐＨ值必须高于或等于最可溶的金属氢氧化物沉淀的ｐＨ值。共沉淀法分为低过饱和度法及高过饱和度法。 （１）低过饱和度法是将２种溶液（一种是Ｍ（Ⅱ）、Ｍ（Ⅲ）的混合溶液，另一种是碱液）通过控制相对滴加速度同时缓慢加入到另一种容器中，ｐＨ值由控制相对滴加速度调节。 （２）高过饱和度法是将混合溶液在剧烈搅拌下快速加入到碱液中。 实验室制备中常采用低过饱和度法，这是因为此时的ｐＨ值可得到较严格的控制；而高过饱和度条件下往往由于搅拌速度跟不上沉淀速度，常 水滑石及类水滑石材料的合成及催化应用新进展 杨一青１，２，刘从华１，张莉１，王亚红１ （１．中国石油兰州化工研究中心，甘肃兰州７３００６０；２．西北师范大学化学化工学院，甘肃兰州７３００７０） 摘要：水滑石及类水滑石材料具有很好的热稳定性和较大的比表面积，可以作为催化剂或催化 剂载体。文中对不同类型水滑石的组成、结构特征、合成方法及其催化应用进展进行了综述，并 对该类材料的应用进行了展望。 关键词：水滑石；合成；催化 中图分类号：０６４３．３６文献标识码：Ｂ文章编号：１６７１－４９６２（２００８）０１－０００９－０２

05论文正文67842639

前言 大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。 随着工业的发展，工业产品的品种和数量不断增加。换型不断加快。使模具的需要补断增加。而对模具的质量要求越来越高。模具技术在国民经济中的作用越来越显得更为重要。 模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。 在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、洛

水滑石的制备方法

共沉淀法 共沉淀法是最常用的合成类水滑石化合物的方法。此法是以可溶性金属离子盐溶液与碱溶液反应生成沉淀物，晶化后过滤、洗涤、干燥后制得。金属离子盐主要采用含M2 +、M3 + 的硝酸盐、硫酸盐、氯化物等可溶性盐; 碱溶液可用氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、碳酸钠、碳酸钾、尿素等。反应过程必须在过饱和状态下进行。例如王龙等用0． 2 mol Mg ( NO3) 2·6H2O 和0． 05 mol Al( NO3) 3·9H2O 配成盐溶液，以NaOH 和Na2CO3配成碱溶液，将两溶液以1 滴/s 速度滴加至烧杯中，恒温40 ℃，pH 值保持在9 ～ 10 之间，滴加完毕后搅拌1 h，于60 ℃晶化12 h 抽滤后洗涤至中性，将沉淀烘干得到Mg /Al 水滑石。该合成方法的关键在于调节溶液的pH 值，pH 值是根据水滑石类化合物中低价金属和高价金属的氢氧化物的溶度积常数确定的。共沉淀法具有以下优点: ①此方法可以在常温常压下进行; ②几乎所有的M2 +、M3 + 都可以用此方法制备相应的LDHs，并且产物中的M2 + /M3 + 值和初始加入盐的比例相同; ③通过选择不同种类的盐可以得到层间不同阴离子的LDHs 水热合成法 水热合成法是指在密闭的压力容器中，温度为100 ～ 1 000 ℃、压力为1 MPa ～1 GPa 条件下利用水溶液中物质溶解或反应生成该物质的溶解产物并达到过饱和态而结晶生长的方法。用共沉淀法制备LDHs，由于沉淀粒子是渐次产生，从第一个粒子的形成到最后一个粒子的产生，其时间相差很大，必然导致粒子大小不均。为了最大限度的保证水滑石的生长环境一致，Ts Stanimirova提出水热法来合成LDHs。它是将M2 +、M3 + 盐的混合液和沉淀剂快速混合成核，把得到的浆液迅速放入高压釜中，将高压釜放入烘箱中，在一定温度下晶化一段时间后，经过滤、洗涤、干燥得到LDHs。该方法可使水滑石的成核与晶化过程分开，使其更好的结晶，并可以通过对晶化温度和晶化时间的调节，有效控制晶相结构及晶粒尺寸，大大缩短了水滑石的合成时间。其特点是: 结晶好，团聚少，纯度高，粒度分布窄和易于控制粒径。Stmires等采用镁铝浆液化合物在不含碱金属的悬浊液中，在50 ～ 100 ℃加搅拌常压下通过水热法制得高纯度水滑石。1． 3 离子交换法离子交换法是合成特殊水滑石类化合物常用的方法。该方法基于水滑石具有离子交换的特点，首先合成层间含体积较小阴离子的水滑石前体，在一定条件下将目标产物的阴离子与制得的水滑石前体的层间阴离子交换，得到目标产物。离子交换法是合成具有较大阴离子集团柱撑水滑石的重要方法，也是最终合成不含碳酸根型水滑石的重要手段之一。它通过控制离子交换的反应温度、pH 值等条件，不仅可以保持水滑石原有的晶相结构，而且可以对层间阴离子的种类和数量进行设计和组装。层间阴离子交换能力与其阴离子种类有关，高价阴离子易于交换进入LDHs 层间，低价阴离子易于被交换出来。阴离子交换能力顺序为: CO2 －3 ＞ OH －＞SO2 －4 ＞ HPO2 －4 ＞ F －＞ Cl －＞ Br －＞ I －。该方法须在N2气保护的过程中进行的，防止空气中的CO2进入层间与阴离子进行交换。范惠琳等［15］以Zn /Al 水滑石和Zn /Mg /Al 水滑石为前体，用离子交换法将硼酸根离子插入到水滑石层中取代前体结构中的CO2 －3，得到硼酸根插层水滑石。1． 4 焙烧复原法焙烧复原法是基于水滑石的“记忆效应”，将生成的水滑石在空气中焙烧至一定温度，生成层状双金属氧化物，再将其置于欲插入的阴离子溶液中进行结构重建，形成新的层状化合物。最后将其过滤、水洗、干燥，得到新的水滑石类材料。此方法消除了与有机阴离子竞争插层的金属盐无机阴离子，常用于制备柱撑水滑石。焙烧态水滑石具有非常好的吸附和再生效果。