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黄子植等水滑石制备及应用于催化氧化反应的新进展综述

综述

（!"#$%&’()*&+-(*.+)%/0%12#3，!,()）是由带正电荷的金属氢氧化物层和层间电荷平衡阴离子构成的层状双金属氢氧化物，又称阴离子粘土45678，其结构类似水镁石（9$1)*&+），即由:;<=!>7八面体相互共边形成层状化合物，层与层之间对顶地叠在一起，层间通过氢键缔合。当水镁石层状结构中的:;7?部分取代时，会被半径相似的阳离子（如@(A?，B+A?和C$A?）导致层上正电荷的积累，这些正电荷被位于层间的平衡，在层间的其余空间，水以负离子（如C=A7-）结晶水的形式存在，形成图5所示的水滑石层状结构4A8。当:;7?和@(A?被半径相似的7价或A价阳离子同晶取代，或C=A7-被其他阴离子取代，即形成类水滑石458。

类水镁石层（阳离子）夹层区

（阴离子和水）

层高

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水滑石制备及应用于催化氧化反应的新进展

黄子植

周春晖O

李

杰

李云鹏

范永仙

俞卫华

葛忠华

杭州A5GGA7><浙江工业大学化学工程与材料学院，

摘要

介绍了水滑石材料的组成和结构；叙述了水滑石材料的常用制备方法，并对各种方

法的特点进行了评价；介绍了水滑石材料作为催化剂在苯酚羟化反应、烯烃环氧化反应和甲醇氧化反应等催化氧化反应中的应用。认为类水滑石化合物的独特结构和理化特性，元素组成在宽范围内的可调变性，以及优良的催化性能奠定了这类材料有可能成为具有潜在应用前景的工业催化剂的基础，并在未来的绿色氧化工业中发挥重要的作用。关键词

水滑石；类水滑石；制备；催化剂；粘土；催化氧化

文献标识码@

文章编号5GGH-HM7J<7GGH>GE-GGEE-GF

中图分类号,PE7HQJE

水滑石（!"#$%&’()*&+，!,）及类水滑石化合物由于世界上的天然水滑石矿储量不多，天然存在的水滑石大都是镁铝水滑石，且其层间阴离子主要局限为C=A7-。而水滑石类化合物有独特的阴离子可交换性和阳离子可搭配性，种类繁多的类水滑石被人工合成出来并用于诸多领域，如作为治疗胃溃疡的抗酸剂、聚合体稳定剂、催化剂、吸附剂、阴离子交换剂和阻燃剂等4F8。

本文主要介绍了几种不同类型的水滑石的合成方法以及着重其在催化氧化反应中的应用。

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水滑石的制备

共沉淀法

水滑石最常用的合成方法就是共沉淀法，即在

一定温度下用构成水滑石层的金属离子的混合溶液在碱的作用下发生共沉淀来制备!,()。其中金属盐可以采用硝酸盐、硫酸盐、氯化物等。碱可以采用氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等，碳酸盐可以采用碳酸钠、碳酸钾等，也可以采用尿素代替碱和碳酸盐。

例如:;5G@(7<=!>7EC=A E!7=催化剂的制备4H8：将按:;和@(的量的比为F配制成的:;<I=A>7 和I’=!和I’7C=A以H!7=和@(<I=A>AJ!7=溶液，一定量的比配成的碱溶液同时逐滴滴入装有去离子水的烧杯中，恒温EGK，强烈搅拌，保持0!值在

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水滑石层状结构

图!

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其中!为金属，*!7=，&为夹层阴离子，$+#或7#-5，"D7或54E8。

水滑石的通式可表示为4!

JL5G；滴加完毕后继续搅拌AG/*2，于HFK老化

离心，打浆洗涤至中性，即得5MN；MGK干燥57N，

国家自然科学基金（I%7GFE5GG7）；浙江省自然科学基金（I%REGFGHE）；中国石油化工股份有限公司科技项目（SFGEGAE）。

周春晖，O通讯联系人：T/’*(：)’&’("3*3MU"’N%%Q)%/Q)2Q

收稿日期：7GGH-GF-GM