朱　建，张秀芹，金　吉，王　凯，陈　强，俞　强（.常州大学材料科学与工程学院，江苏常州364；.常州南京大学高新技术研究院）

尿素水热法制备锌镁铝多元水滑石及形成机理

朱建1，张秀芹2，金吉1，王凯2，陈强2，俞强1
（1.常州大学材料科学与工程学院，江苏常州213164；2.常州南京大学高新技术研究院）

采用尿素水热法合成了锌镁铝多元水滑石ZnMgAl-CO3LDHs。讨论了反应温度、反应时间、尿素用量、投料比对合成产物的影响，并探索了ZnMgAl-CO3LDHs的形成机理。用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）对合成产物进行了表征。研究表明：控制体系中n（M2+）∶n（M3+）=2∶1、n（尿素）∶［n（M2+）+n（M3+）］≥2∶1、反应温度为120℃、反应时间为48 h，可以获得晶形好、板层结构显著、晶相单一且高度分散的优质锌镁铝水滑石；锌镁铝水滑石的形成机理可以概括为尿素水解、碳酸锌沉淀、氢氧化铝沉淀、氢氧化锌及氢氧化镁沉淀、水解、沉淀成核、水滑石纳米片堆积、晶粒生长、晶体形成几个阶段；锌镁铝水滑石形貌转变过程可以概括为球形粒子、玫瑰花状、六方片状几个过程。

锌镁铝多元水滑石；合成；表征；形成机理

水滑石又称层状双羟基复合金属氢氧化物（LDHs）［1］。LDHs由于具有层状结构、可交换阴离子和永久正电荷等晶体结构特性，可广泛应用于催化剂［2］、吸附材料［3］、阻燃剂及吸酸剂［4］等众多领域。中国利用水热法合成水滑石及应用研究较多，但缺乏反应温度、反应时间及尿素浓度等因素对产物影响的系统研究［5-7］。此外对于二元水滑石形成机理已有报道，对于三元水滑石形成机理却鲜见报道［8-10］。笔者通过尿素水热法制备了锌镁铝水滑石，通过XRD、SEM详细研究了反应温度、反应时间、尿素浓度对合成水滑石的影响，确定了Zn-Mg-Al LDHs最佳合成条件，并探讨了其形成机理。……