
產(chǎn)品名稱
中文名稱(chēng):ZnNiAl-LDH二維(wéi)層狀(zhuàng)三(sān)金屬氫(qīng)氧(yǎng)化物
英(yīng)文名稱:ZnNiAl-LDH Two-dimensional layered trimetallic hydroxides
產品概(gài)述(shù)
層(céng)狀雙氫氧(yǎng)化物(LDHs)是(shì)一(yī)種類2D水(shuǐ)滑(huá)石(shí)類(lèi)材料,由帶正(zhèng)電荷(hé)的(dí)主體層(céng)和可交換的(dí)層間(jiān)陰(yīn)離子構成(chéng),通常(cháng)可以表示為(wéi) [M2+1-xM3+x(OH)2]x+[(An-)x/n]x-·mH2O(M2+和(hé)M3+分別為(wéi)二(èr)價Ni2+,Co2+,Fe2+和(hé)三價金屬(shǔ)離子Al3+,V3+,Cr3+,An-是(shì)層間陰離(lí)子(碳酸根,硝酸根),x為(wéi)M3+/(M2++M3+)的摩爾比)。 對(duì)於LDHs的製(zhì)備,目前主要(yào)應用的製備方法包(bāo)括了(liǎo)化(huà)學沉澱(diàn)法(fǎ),水(shuǐ)熱法(fǎ),溶劑(jì)熱法等。
1.化(huà)學沉澱法(fǎ)方法使用(yòng)均相化(huà)學(xué)前驅物作為基質(zhì)材料(liào),其中兩種或更多種金(jīn)屬(shǔ)離(lí)子(zǐ)錯(cuò)綜復雜(zá)地混(hùn)合在一(yī)起,並且產生協同作用(yòng)形(xíng)成所需(xū)材(cái)料(liào)。其(qí)主要製備過程是將二(èr)價和三(sān)價(jià)金屬(shǔ)硝酸鹽(yán)化學物(wù)以一定的摩爾(ěr)比(bǐ)溶於去離(lí)子水中,並在(zài)合適(shì)的溫(wēn)度下(一般60 ℃)攪拌一段(duàn)時間,然後(hòu)逐(zhú)滴(dī)加入NaOH溶液並(bìng)保(bǎo)持溶液pH在10~11左(zuǒ)右(yòu),攪(jiǎo)拌一(yī)段(duàn)時間(jiān)後(hòu),放置(zhì)於合(hé)適溫度(dù)下老(lǎo)化(huà)後製(zhì)備(bèi)而(ér)成(chéng)。2.水熱(rè)法通(tōng)常被(bèi)用(yòng)於增強層狀雙氫(qīng)氧(yǎng)化物的(dí)結晶度,水熱(rè)法可以得(dé)到(dào)結(jié)晶良好的(dí)分(fēn)層(céng)均(jūn)匀的雙(shuāng)層氫(qīng)氧(yǎng)化物。主(zhǔ)要製備(bèi)過程是將(jiāng)二價,三(sān)價金屬(shǔ)硝(xiāo)酸鹽化學(xué)物以(yǐ)及(jí)尿素以一定的比列(liè)於水溶液中混合(hé)形成(chéng)均(jūn)質(zhì)溶液(yè),然後(hòu)加入(rù)到(dào)反(fǎn)應釜中反(fǎn)應相應的(dí)時(shí)間製(zhì)備而成(chéng)。3.溶(róng)劑熱法是一(yī)種(zhǒng)簡易且環保的方(fāng)法。與水熱(rè)方法相(xiāng)似(sì),不同在於(yú)水(shuǐ)熱是將兩種金屬(shǔ)混合(hé)在水溶液中形成(chéng)均質(zhì)溶(róng)液,而溶(róng)劑(jì)熱則(zé)是(shì)將兩(liǎng)種(zhǒng)金(jīn)屬混合在(zài)有機(jī)溶(róng)液中形成均質(zhì)溶液,然後(hòu)將(jiāng)其(qí)放入反應釜在更(gēng)高溫(wēn)度(dù)下(xià)反應製備(bèi)而(ér)成。
技術(shù)參(cān)數
狀態:淺(qiǎn)綠(lǜ)色粉末
元素(sù)含量:C:~7 wt%; O:~37 wt%;Zn:~34 wt%;Ni:~9 wt%;Al:~13 wt%
片徑:1-2μm
厚(hòu)度(dù):50-100nm
產品特點
可調(tiáo)節(jié)性(xìng):可(kě)依據(jù)對催化劑(jì)的需求選擇合適(shì)的金(jīn)屬(shǔ)離子進行(háng)種類或(huò)數量調(tiáo)變,從(cóng)而得到不(bù)同(tóng)功能的 LDHs。
結構記憶效(xiào)應:LDHs可以在(zài)高(gāo)溫焙(bèi)燒條件(jiàn)下(xià)轉(zhuǎn)換為比較穩(wěn)定的(dí)雙(shuāng)金(jīn)屬(shǔ)氧化物LDOs,其具有很好的熱穩定性(xìng)以及(jí)多(duō)層孔結構,在電化學領(lǐng)域(yù)有廣(guǎng)泛應用。
可(kě)剝(bāo)層及(jí)組裝性:LDHs層(céng)板(bǎn)間(jiān)的(dí)相(xiāng)互作(zuò)用(yòng)力(lì)相(xiāng)對較弱(ruò),容(róng)易被外(wài)力(lì)破壞,被剝(bāo)離(lí)成單層納米薄片結構(gòu)。
應(yīng)用
電解水析氧/析(xī)氫(qīng)反應(yīng):含有過渡金屬離子 Fe,Co,Ni,Mn等的LDHs是良(liáng)好(hǎo)的(dí)OER催化(huà)劑(jì)。例(lì)如,NiFe-LDHs是具有較佳OER性能(néng)的催化劑(jì)之(zhī)一(yī),也被認為是應用前景(jǐng)的非貴(guì)金屬基(jī)OER電(diàn)催化劑。LDHs可(kě)有效吸(xī)附(fù)羥基物種(zhǒng),如CoNi-LDHs在鹼(jiǎn)性條件(jiàn)下具有良好(hǎo)的HER活(huó)性,其活(huó)性遠遠高於Ni(OH)2和Co(OH)2。
生(shēng)物(wù)醫(yī)藥領域(yù):生物相容性好(hǎo),毒(dú)性(xìng)低(dī),片層(céng)結(jié)構可(kě)以(yǐ)容(róng)納生(shēng)物分子(zǐ),如(rú)使(shǐ)用CoMn-LDH納米(mǐ)片負載光敏(mǐn)劑(jì)Ce6進行光(guāng)動力/化(huà)學(xué)動(dòng)力(lì)學(xué)協(xié)同治(zhì)療(liáo)抑製腫瘤(liú)生(shēng)長。
離(lí)子(zǐ)吸附:由(yóu)於LDHs特殊(shū)的(dí)層狀(zhuàng)結構,以及層間(jiān)陰離(lí)子較(jiào)強的(dí)離子(zǐ)交(jiāo)換特性(xìng),因(yīn)此(cǐ)LDHs材(cái)料(liào)通常用(yòng)於(yú)汙水中(zhōng)重金(jīn)屬離子(zǐ)的吸(xī)附(fù),如硒(xī)(VI),砷(shēn)(III,V)等(děng)。
超(chāo)級電(diàn)容(róng)器(qì):層狀(zhuàng)金屬(shǔ)氫(qīng)氧(yǎng)化(huà)物是典(diǎn)型(xíng)的(dí)法拉第贗電(diàn)容(róng)材料(liào),具有很高的理(lǐ)論比電(diàn)容,是(shì)潛(qián)力(lì)的超級電(diàn)容(róng)器電(diàn)極材料。LDHs具有(yǒu)較大的(dí)比表麵積,較多的(dí)活性(xìng)位點和較短的擴散距(jù)離,有助於離子(zǐ)在(zài)納(nà)米片表麵(miàn)和電解(jiě)質(zhì)之間(jiān)迅速遷移,從(cóng)而顯(xiǎn)著提高(gāo)器(qì)件的庫(kù)倫效率(shuài)。