金属氢氧化物-俞立永工作室

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超薄双金属氢氧化物纳米片的干法剥离用作氧析出反应电催化剂

超薄双金属氢氧化物纳米片的干法剥离用作氧析出反应电催化剂庄林【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2017(033)008【总页数】2页(P1499-1500)【作者】庄林【作者单位】武汉大学化学与分子科学学院,武汉430072【正文语种】中文体相层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides，简称LDHs)由于其独特的二维结构、大的比表面积以及其特殊的电子结构显示出良好的电催化性能，其用于氧析出反应(oxygen evolution reaction，简称OER)已有了广泛的研究1。

但是，大的颗粒尺寸和颗粒的厚度限制了电催化活性位点的暴露从而抑制了其OER的电催化活性。

研究表明，相比体相LDHs，单层的二维超薄LDHs纳米片具有更高的比表面，易于暴露更多的电催化活性位点，有利于提高OER的电催化活性2。

目前，二维超薄的LDHs纳米片的合成，主要通过液相剥离法剥离，例如表面活性剂分子插层辅助剥离法、表面活性剂剥离法等3。

然而，液相剥离法由于其工艺复杂、耗时长、成本高并且表面溶液吸附溶剂分子，从而限制了其大规模生产。

另外，在二维超薄的LDHs纳米片的基面内引入缺陷是提高OER电催化活性的另外一种方法4。

因而，寻找一种工艺简单，耗时短，成本低的LDHs剥离方法，同时又能够在二维基面引入缺陷的方法，仍然是一大挑战。

目前为止，此类方法尚未见报到。

最近湖南大学王双印教授课题组，利用等离子体技术干法剥离体相钴铁双金属氢氧化物纳米片(CoFe LDHs)，得到富含缺陷的二维超薄纳米片，相关结果发表在Angewandte Chemie International Edition杂志上5。

该课题组首次利用Ar等离子体一步干法剥离体相层状双金属氢氧化物形成二维超薄纳米片，同时在二维超薄纳米片基面内引入缺陷。

此种剥离的方法耗时短、成本低、避免了液相剥离时溶剂分子的吸附而且易于大规模生产。

一种层状双金属氢氧化物及其制备方法与应用[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011184045.0(22)申请日 2020.10.29(71)申请人中国科学院福建物质结构研究所地址 350002 福建省福州市鼓楼区杨桥西路155号(72)发明人曹荣　曹敏纳　游晗晖　(74)专利代理机构北京元周律知识产权代理有限公司 11540代理人李花(51)Int.Cl.C25B 11/091(2021.01)C25B 1/04(2021.01)(54)发明名称一种层状双金属氢氧化物及其制备方法与应用(57)摘要本申请提供了一种层状双金属氢氧化物及其制备方法与应用，所述层状双金属氢氧化物为NiIr层状双金属氢氧化物。

所述层状双金属氢氧化物具有优良的海水电解催化活性、选择性和稳定性。

权利要求书1页说明书6页附图4页CN 112359378 A 2021.02.12C N 112359378A1.一种层状双金属氢氧化物，其特征在于，所述层状双金属氢氧化物为NiIr层状双金属氢氧化物。

2.根据权利要求1所述的层状双金属氢氧化物，其特征在于，所述NiIr层状双金属氢氧化物形貌为单层片层状；所述单层片层的片层厚度为0.9-1.3nm。

3.一种层状双金属氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将含有Ni源、Ir源的混合液在碱性条件下反应，反应温度为60-85℃，得到所述层状双金属氢氧化物；所述层状双金属氢氧化物为NiIr层状双金属氢氧化物。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述Ni源为Ni的可溶性盐，所述Ir源为Ir的可溶性盐；所述混合液中包括甲酰胺；优选地，所述Ni源包括Ni的硝酸盐、氯化物中的至少一种；优选地，所述Ir源包括Ir的氯化物、六水合氯铱酸中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碱性条件为：pH＝8-11；所述反应温度为60-80℃；所述混合液中Ni源和Ir源的摩尔比为3：1-5：1；其中，Ni源以Ni源中Ni元素的摩尔数计，Ir源以Ir源中Ir元素的摩尔数计。

Al-轻质金属络合氢化物复合体系优化设计、制备与产氢机理研究的开题报告

Al-轻质金属络合氢化物复合体系优化设计、制备与产氢机理研究的开题报告1. 研究背景和意义氢能是未来能源领域的热门研究方向之一，为实现氢能的大规模应用，必须解决大规模、低成本氢气的制备问题。

其中，在氢气的制备方法中，氢气的储存和释放是当前研究的重要方向之一。

近年来，利用金属-有机框架（MOF）材料储存氢气、利用金属催化材料制备氢气等方法已取得了不菲的研究成果。

但随着对氢气储存和释放技术的深入研究，发现利用MOF和金属催化材料制备氢气存在许多问题，如催化剂的稳定性差、催化剂的合成成本高等。

因此，寻找一种新的可行的制氢方法具有迫切的实际意义和重要的研究价值。

近年来，Al-轻质金属络合氢化物复合体系因其独特的优势和良好的稳定性成为了一种新的制氢材料，因此，对其进行优化设计和制备，探究其产氢机理，具有重要的研究意义和应用价值。

2. 研究目的和内容本研究的主要目的是优化设计和制备Al-轻质金属络合氢化物复合体系，并探究其产氢机理。

具体研究内容如下：（1）初步优化Al-轻质金属络合氢化物复合体系的组成配方，制备单相或稳定的复相化合物；（2）通过XRD、TEM、TGA等手段对复合体系的结构、形貌、热稳定性等进行表征和分析；（3）利用原位傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、质谱（MS）等手段探究复合体系的催化氢化机理和产氢机理；（4）评估复合体系的氢化性能，考察其制氢效率和稳定性，并与其他常见制氢材料进行比较分析；（5）最终确定复合体系的最佳制备条件和氢化性能，并进行结论总结。

3. 研究方法和流程（1）配制Al-轻质金属络合氢化物复合体系，进行初步试验，探究不同组分比例对其制备效果的影响；（2）利用XRD、TEM、TGA等技术手段对制备得到的物质进行结构、形貌、热稳定性的表征和分析；（3）运用FT-IR、MS等手段理化性质分析与氢化机理研究，深入探究复合体系的产氢和催化氢化机制；（4）利用恒压方法测定复合体系的制氢效率，考察其稳定性和可行性，并与其他常见制氢材料进行比较分析；（5）对实验结果进行统计分析和数据处理，并对实验结果进行总结与分析。

硼氢化锂与碱金属氢氧化物放氢性能的研究讲解

硼氢化锂与碱金属氢氧化物通过H+-H-相互影响放氢性能的研究摘要：不稳定的碱金属氢氧化物LiOH，NaOH，KOH在LiBH4固态脱氢中，据报道在250 ℃时十分钟内可放出6.5 wt.%的氢气。

这种不稳定性的起因是[OH]-中的H+与[BH4]-中的H-的相互作用。

一个更大的鲍林电负性的碱金属(Li > Na > K)导致更大的酸性质子给予体[OH]-，从而增强不稳定性。

主要脱氢的温度降低到207，221和230 ℃，对球磨LiBH4-LiOH，2LiBH4-NaOH，分别和2LiBH4-KOH。

LiBH4：LiOH的化学计量比对不稳定性有很大的影响，通过提供不同的反应途径在LiBH4：xLiOH(x=1，1.36，4)中。

LiOH的增多使LiBH4：xLiOH的脱氢率增加，但放氢温度从207 ℃(x=1)增加到250℃(x=4)。

LiBH4-LiOH和LiBH4-4LiOH可以在10分钟内分别放出4.1和6.5 wt.%的氢气。

放氢温度增加的原因是不同的化学计量比带来导致[BH4]-与[OH]-的不同反应。

1、前言轻元素硼氢化材料已经收到了很多最近固态储氢材料的关注。

锂硼氢化(LiBH4)是一种很有前途的候选材料，因为它的高重量和体积氢密度为18.3 wt.%分别和121 kg m-3H2。

LiBH4的分解经历多个阶段，包括一个斜方晶系的六角相变大约110 ℃，在融化大约280 ℃氢解吸，然后在400 – 600 ℃分解。

主要的分解反应是：LiBH4→ LiH + B + 3/2H2。

Li2B12H12最近被确认为LiBH4氢解吸的中间体。

有毒的乙硼烷B2H6也被检测到在脱氢，这可能与LiBH4反应Li2B12H12和Li2B10H10的形式。

因此LiBH4的分解反应远远比反应式要复杂的多。

高热力学稳定和缓慢的脱氢动力学LiBH4阻碍其应用在固定式/车载氢气电力系统。

到目前为止，有两种不稳定的方法探索解决这个。

层状复合金属氢氧化物的研究概况

层状复合金属氢氧化物的研究概况水滑石类阴离子粘土，主要是指水滑石（Hydrotalcite，简写为HT）和类水滑石（Hydrotalcite like compound，简写为HTlcs）。

又称其为层状复合金属氢氧化物（Layered Double Hydroxide，简写为LDHs），这种命名是因为一般由两种或两种以上金属的氢氧化物构成其主体结构，它们的插层产物，我们称之为插层结构水滑石。

水滑石类层状材料（LDHs）包含了水滑石、类水滑石和插层结构的水滑石。

标签：复合金属；氢氧化物；层状LDHs已经具有了100多年的发展历史，在1942年，通过金属盐溶液和碱金属氢氧化物反应，Feitknecht等首次合成了LDHs，并具有其为双层结构的想法。

1969年，Allmann等进行了各方面研究，LDHs的单晶结构第一次被测定并确定了出来。

近些年来，人们对于LDHs的认识越来越深刻，对超分子化学进行了定义并提出了插层组装的概念，在LDHs的研究工作方面，具有了更多的理论和数据支持。

LDHs的主体层板内存在着比较强的共价键，层体间的作用力相对比较弱，通过静电作用、氢键和范德华力等力的作用，主客体之间进行结合，主、客体排列方式比较有序，这种材料我们称之为一类具有超分子结构的复合材料。

此类材料具有特殊的结构和性质，这样就使其具备了LDHs主体和插层客体的共同优点，此类材料具有非常广阔的应用前景，特别是在催化、吸附、光化学、阻燃等化工和其他领域。

1 LDHs的基本结构LDHs所具有的通式为[M2+1-xM3+x（OH）2]x+[An-x/n]·mH2O[33-35]，式中M2+，M3+代表二价金属阳离子和三价金属阳离子；x=M3+/（M2++M3+）的摩尔比；An-代表带有n个负电荷的阴离子；m代表结晶水量。

M2+和M3+离子均匀的分布于层体间。

LDHs主体层板间存在着较强的共价键作用，且位于层间的客体阴离子和层板间是以氢键、范德华力等相互作用，主体和客体通过相互作用间的方向性、选择性和协同性通过有序的方式进行排列，插入层板之间形成超分子插层结构。

Fe基金属氧化物氢氧化物在超级电容器负极材料中的应用研究进展

Ｆｅ基金属氧化物／氢氧化物在超级电容器
负极材料中的应用研究进展
张惠，刘梦洁，李士阔
（安徽大学物理与材料科学学院，安徽合肥２３０６０１）
摘要：纳米结构铁基金属氧化物／氢氧化物（如Ｆｅ２Ｏ３，Ｆｅ３Ｏ４及ＦｅＯＯＨ等），因具有较高的理论比电容和较宽的负向电位窗口，被认为是一种潜在的理想超级电容器负极材料，但Ｆｅ基电极大多数具有较差的导电性及不稳定的电化学性能，使其实际应用受到阻碍．为此，科研人员为提高其导电性及电化学稳定性做了大量的工作．该文概述提高Ｆｅ基纳米结构负极材料导电性和电化学稳定性的有效方法，介绍Ｆｅ基纳米结构负极材料在纳米结构设计和合成方面的最新研究进展，展望其未来的应用前景．关键词：超级电容器；负极；铁基金属氧化物／氢氧化物；纳米结构中图分类号：ＴＢ３４文献标志码：Ａ文章编号：１０００－２１６２（２０１９）０２－０００１－１７
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＮａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄＦｅ－ｂａｓｅｄｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｓ／ｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓｓｕｃｈａｓＦｅ２Ｏ３，Ｆｅ３Ｏ４，ＦｅＯＯＨｈａｖｅｈｉｇｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｐｅｃｉｆｉｃｃａｐａｃｉｔａｎｃｅａｎｄｗｉｄｅｎｅｇａｔｉｖｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｗｏｒｋｉｎｇｗｉｎｄｏｗ，ｂｕｔｔｈｅｙｈａｖｅｓｅｖｅｒａｌｄｒａｗｂａｃｋｓｓｕｃｈａｓｐｏｏｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｄｕｒｉｎｇｃｈａｒｇｅ－ｄｉｓｃｈａｒｇｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｗｈｉｃｈｓｅｒｉｏｕｓｌｙｈｉｎｄｅｒｓｔｈｅｉｒｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｈａｖｅｄｏｎｅａｌｏｔｏｆｗｏｒｋｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｒｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＦｅ－ｂａｓｅｄｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｋａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．ＴｈｅｌａｔｅｓｔｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆＦｅ－ｂａｓｅｄｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｋａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｓｙｎｔｈｅｓｉｓｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｉｔｓｆｕｔｕｒｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓｗｅｒｅｅｘｐｅｃｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ；ｋａｔｈｏｄｅ；Ｆｅ－ｂａｓｅｄｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｓ／ｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓ；ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

聚苯乙烯_层状双金属氢氧化物纳米复合材料的制备与表征

32008204214收稿,2008207220修稿;教育部新世纪优秀人才支持计划(项目号NCET 20720738)资助项目;33通讯联系人,E 2mail :y ongzhongbao @聚苯乙烯Π层状双金属氢氧化物纳米复合材料的制备与表征3谢建武1,2　包永忠133　黄志明1(1浙江大学化学工程国家重点实验室　杭州　310027)　(2杭州职业技术学院化工系　杭州　310018)摘　要　由离子交换法制备4,4′2偶氮二(42氰基戊酸)根(ACP )单独插层和ACP Π对苯乙烯磺酸根(VBS )复合插层的层状双金属氢氧化物(LDH ),再通过原位悬浮聚合制得聚苯乙烯(PS )ΠLDH 纳米复合材料,对插层改性LDH 和复合材料进行了结构和性能表征.X 2射线衍射和元素分析表明ACP 可以单独或与VBS 一起插入到LDH 层间.透射电镜和X 2射线衍射分析表明采用ACP ΠVBS 复合插层LDH 与苯乙烯原位聚合得到的复合材料中LDH 剥离程度高,熔融加工后LDH 基本以纳米层板形式分散在PS 基体中.LDH 的引入可明显提高PS 的热稳定性,而熔体流动性下降.关键词　聚苯乙烯,层状双金属氢氧化物,4,4′2偶氮二(42氰基戊酸),纳米复合材料采用层状无机纳米材料制备聚合物纳米复合材料是近年研究的热点,以蒙脱土为代表的层状硅酸盐是研究最多的层状无机纳米材料,在提高聚合物的耐热、刚性等方面显示了良好的效果[1～4].层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides ,LDH )是另一种形态可控的层状无机纳米材料,它具有类似蒙脱土的结构,所不同的是蒙脱土层板带负电,层间是正离子;而LDH 层板带正电,层间为可交换的负离子[5].利用LDH 负离子的可交换性和层板可剥离性,可以采用直接离子交换[6]、熔融插层[7,8]和原位聚合[9～11]制备聚合物ΠLDH 纳米复合材料.在原位聚合制备聚合物ΠLDH 时,多采用单体型负离子插层LDH [9～11].本文采用4,4′2偶氮二(42氰基戊酸)(ACP )引发剂单独或ACP Π对苯乙烯磺酸复合插层改性LDH ,并通过插层引发剂的引发作用,原位聚合制备聚苯乙烯(PS )ΠLDH 纳米复合材料,对复合材料的结构和性能进行了表征.1　实验部分111　原料氢氧化钠,化学纯,上海五联化工厂;硝酸镁,化学纯,杭州双林化工试剂厂;硝酸铝,化学纯,如皋市金陵试剂厂;4,4′2偶氮二(42氰基戊酸)(ACP ),美国Acros Organic 公司;对苯乙烯磺酸钠(VBS ),化学纯,山东淄博星之联化工有限公司;苯乙烯(St ),工业级,减压蒸馏;过氧化二苯甲酰(BPO ),上海凌峰化学试剂有限公司;聚乙烯醇(PVA ),牌号K H20,平均聚合度2000,醇解度7815～8115,日本合成化学;四氢呋喃,分析纯,杭州双林化学试剂厂.112　层状双金属氢氧化物的制备11211　硝酸根型LDH 在三颈烧瓶加入100m L 二次蒸馏水,通N 2排除空气,同时缓慢滴加100m L 含0104m ol Mg (NO 3)2・6H 2O 、0102m ol Al (NO 3)3・9H 2O 的水溶液及100m L 含0112m ol NaOH 的水溶液,并强烈搅拌,调节滴速使pH 保持在10左右,滴加完毕后将得到的白色浑浊液在75℃下晶化20h ,然后过滤,并用热去离子水洗涤数次至pH <8,滤饼保存备用.11212　ACP 插层改性LDH 将硝酸根插层LDH 滤饼0101m ol 分散在蒸馏水中,将0102m ol的ACP 溶于NaOH 水溶液中,再将以上两种混合液置于三颈烧瓶中,用NaOH 溶液调节pH =8,常温、N 2氛围下剧烈搅拌3h ,然后将浆液过滤,并用常温蒸馏水洗涤至pH <8,滤饼在25℃下真空干燥至恒重,得到ACP 插层LDH (ACP 2LDH ).11213　VBS ΠACP 复合插层改性LDH 将硝酸根插层LDH 滤饼0101m ol 分散在蒸馏水中,将0101m ol 的ACP 溶于NaOH 水溶液中,将以上两液混合置于三颈烧瓶中,再加入0101m ol 的VBS ,用NaOH 溶液调节pH =8,常温、N 2氛围下剧烈搅拌3h ,然后将浆液过滤,并用常温蒸馏水洗涤至第2期2009年2月高　分　子　学　报ACT A PO LY MERIC A SI NIC AN o.2Feb.,2009118pH <8,滤饼在25℃下真空干燥至恒重,得到VBS ΠACP 复合插层LDH (VBS ・ACP 2LDH ).113　PS ΠLD H 纳米复合材料的制备将一定量ACP 2LDH 或VBS ・ACP 2LDH 、100gSt 单体和1g BPO 混合,在低温下超声分散10min ,再在低温下密封放置1天;将含015g PVA 分散剂的200m L 去离子水与上述单体ΠLDH 分散液混合,搅拌20min 后升温至80℃下聚合1h 、90℃聚合3h ,97℃聚合1h ;分离、干燥得到粉状PS ΠLDH 纳米复合物,进一步在200℃熔融加工得到PS ΠLDH 复合材料.114　LD H 和PS ΠLD H 纳米复合材料的表征采用SH LMADZ U 公司XRD 26000型X 2射线衍射仪(Cu 靶,K α射线,扫描速度4(°)Πmin ,管压40kV ,管流34mA ,角度范围2θ=3°～70°)测定LDH 和PS ΠLDH 纳米复合材料的结构.采用Therm o Fingnigan 公司Flash E A 1112型元素分析仪,测定插层LDH 的C 、H 、N 元素含量.采用Nicolet Magna 2IR 750型红外光谱仪测定聚合物的结构.采用J E O L 公司JS M 21200EX T 20透射电镜观察LDH 在PS 基体中的分散状况.采用毛细管流变仪Therm o Haake Rheoflixer 测定复合材料的流变特性.采用美国Perkin 2E lmer 公司Pyris 1TG A 热失重仪,在氮气氛围和10K Πmin 的升温速率下,分析复合材料的热失重特性.2　结果与讨论211　插层LD H 结构ACP 和VBS 的分子结构分别如示意图1所示,酸根离子在一定条件下可与硝酸根型LDH 发生离子交换.Scheme 1　M olecule formula of ACP (a )and VBS (b )图1是含不同负离子的LDH 的XRD 谱线.由图可见,3种LDH 的XRD 谱图的基线低且平稳,衍射峰尖耸,表明LDH 结构完整,晶面有序度较高.由Bragg 公式计算得到ACP 2LDH 的层间距1161nm ,比NO 32LDH 的层间距(019nm )有明显增大,表明硝酸根从层间被交换出来.VBS ・ACP 2Fig.1　XRD patterns of NO 32LDH (a ),VBS ・ACP 2LDH (b )and ACP 2LDH (c )LDH 的层间距为1183nm ,与VBS 插层LDH 的层间距一致[12],因此可以确定VBS 根插层进入LDH层间.VBS ・ACP 2LDH 的C 、H 、N 元素含量分别为22110%、4145%和1151%,表明含N 元素的ACP 根也插层进入LDH 层间.212　PS ΠLD H 复合材料的形态分别以ACP 2LDH 和VBS ・ACP 2LDH 为前体,通过St 原位聚合制得复合树脂.以VBS ・ACP 2LDH 为前体制得的复合树脂经四氢呋喃抽提去除不溶物、干燥得到纯聚合物,其红外光谱如图2所示.可见,红外光谱图与PS 完全吻合,由原位聚合得到PS ΠLDH 复合树脂.Fig.2　IR spectrum of in situ polymerization product after separation of LDH以ACP 2LDH 和VBS ・ACP 2LDH 为前体,熔融加工前后复合材料的形态分别如图3、4所示.由图3可见,采用ACP 2LDH 制备的PS ΠLDH 纳米复合材料中的LDH 在熔融加工前后虽可达到纳米尺度,但尺度变化小,LDH 片层厚度大,说明LDH 仅被PS 部分插层和部分剥离.由图4可见,采用9112期谢建武等:聚苯乙烯Π层状双金属氢氧化物纳米复合材料的制备与表征VBS・ACP2LDH制备的PSΠLDH复合材料中的LDH 粒子在熔融加工前也基本呈现部分剥离形态,经熔融加工后,出现大量丝状LDH结构,厚度仅为几纳米,为完全剥离LDH片层和部分剥离后形成的层数很少的LDH.以上结果说明,单纯以ACP2 LDH为前体,虽也可实现部分单体在LDH层间的聚合,但进入的单体量少,插层聚合程度和插层聚合物量有限,LDH部分剥离.采用VBS・ACP2LDH 制备的复合树脂经四氢呋喃抽提,发现不溶物含量均大于对应的VBS・ACP2LDH含量,说明除了层间VBS可在自由基引发下发生聚合外[12],还有部分St通过与层间VBS共聚而参与插层,并与LDH 层板有强的结合力.随着插层聚合物含量增加, LDH层板间的静电作用逐渐削弱,在进一步熔融加工条件下,LDH达到良好剥离.Fig.3　TE M m icrographs of PSΠLDH com posite prepared by using ACP2LDHa)Before melt2processing;b)A fter melt2processingFig.4　TE M m icrographs of PSΠLDH com posite prepared by using VBS・ACP2LDHa)Before melt2processing;b)A fter melt2processing 图5为VBS・ACP2LDH、分别以ACP2LDH和VBS・ACP2LDH为前体制备的PSΠLDH复合材料(熔融后压片)的XRD曲线.Fig.5　XRD patterns of VBS・ACP2LDH(a),PSΠACP2LDH(b)and PSΠVBS・ACP2LDH(c)nanocom posites 由图可见,对于PSΠLDH复合材料,在2θ>7°出现了对应PS的宽衍射峰;在3<2θ<7°范围内,以ACP2LDH为前体制备的PSΠLDH复合材料在2θ=3186°处出现层间距大于ACP2LDH前体的衍射峰,而以VBS・ACP2LDH为前体制备的PSΠLDH复合材料的衍射峰不明显,说明LDH层间距更大,处于完全和部分剥离状态.213　PSΠLD H纳米复合材料的热性能图6是纯PS和不同VBS・ACP2LDH含量的PSΠLDH纳米复合材料的TG A曲线,图7显示了LDH含量对PSΠLDH纳米复合材料热失重5%和10%时热分解温度的影响.由图可见,在相同失重率下,PSΠLDH纳米复合材料的热分解温度明显高于纯PS,并且随着021高分子学报2009年Fig.6　TG A curves for PS ΠLDH nanocom posites with different VBS ・ACP 2LDHcontentsFig.7　E ffect of VBS ・ACP 2LDH content on thermal degradation tem peratures corresponding to 5%and 10%mass lossLDH 含量的增加而提高.与纯PS 相比,LDH 质量分数为1%、3%、5%和7%的PS ΠLDH 纳米复合材料热失重5%的热分解温度分别提高2711℃、3711℃、5116℃和5916℃;失重10%的热分解温度分别提高2514℃、3414℃、4714℃和5219℃.214　PS ΠLD H 纳米复合材料的流变性能图8、9分别是不同VBS ・ACP 2LDH 含量的PS ΠLDH 复合材料的剪切应力2剪切速率和剪切速率2表观黏度曲线.Fig.8　Shear stress 2shear rate relationships of PS ΠLDH nanocom posites with different VBS ・ACP 2LDH contentsFig.9　Shear stress 2apparent viscosity relationships of PS ΠLDH nanocom posites with different VBS ・ACP 2LDH contents 由图可见,PS 和PS ΠLDH 纳米复合材料的剪切应力随着剪切速率的增大而增大,表观黏度随着剪切速率的增大而降低.在相同剪切速率下,随着VBS ・ACP 2LDH 含量的增加,纳米复合材料的剪切应力和表观黏度增大.这是由于LDH 片层含有VBS 或ACP ,部分PS 链通过VBS 的磺酸基或ACP的羧酸基吸附于LDH 层板而运动困难,即LDH 层板的存在限制了PS 链的运动,从而导致复合材料表观黏度增大,流动性下降.3　结论通过离子交换法可实现ACP 根单独或与VBS 根复合插层LDH.以ACP 2LDH 和VBS ・ACP 2LDH 为前体,经原位悬浮聚合和熔融加工均可得到LDH 呈纳米分散的PS 复合材料,尤其是以VBS ・ACP 2LDH 为前体的复合材料中LDH 完全剥离或部分剥离形成层数很少的片层.纳米LDH 片层的引入使PS 复合材料的热分解温度显著提高,不同剪切速率时的材料熔体表观黏度也增加.1212期谢建武等:聚苯乙烯Π层状双金属氢氧化物纳米复合材料的制备与表征221高分子学报2009年REFERENCES1　LeBaron P,W ang Z,Pinnavaia T.Appl C lay Sci,1999,15:11～292　T jong S C.M aterials Sci Eng,2006,53:73～1973　Jing Chaojun(景朝俊),Chen Liusheng(陈柳生),Shi Y i(史　),Jin X igao(金熹高).Acta P olymeric S inica(高分子学报),2007,(4):374～382 4　Y ang Jintao(杨晋涛),Fan H ong(范宏),Bu Zhiyang(卜志扬),Li Bogeng(李伯耿).Acta P olymeric S inica(高分子学报),2007,(1):70～745　Leroux F,Besse J.Chem M ater,2001,13:3507～35156　M oujahid E M,Besse J P,Leroux F.J M ater Chem,2002,12:3324～33307　C osta F R,G oad M A,W agenknecht U,Heinrich G.P olymer,2005,46:4447～44538　Lee W D,K im S S,Lim H M,K im KJ.P olymer,2006,47:1364～13719　Leroux F,M eddar L,M ailhot B.P olymer,2005,46:3571～357810　W ang G A,W ang C C,Chen C Y.P olymer,2005,46:5065～507411　W ang A R,Bao Y Z,W eng Z X,Huang Z M.Chinese J P olym Sci,2007,25(6):573～57912　Hu Y ujun(胡玉军),Bao Y ongzhong(包永忠),Huang Zhim ing(黄志明),W eng Zhixue(翁志学).Applied Chem istry(应用化学),2006,23(6): 672～675PREPARATION AN D CH ARACTERIZATION OF POLYST YRENEΠLAYERE DDOUB LE META L H YDR OXI DE NAN OCOMPOSITESXIE Jianwu1,2,BAO Y ongzhong1,H UANG Zhiming1(1State K ey Laboratory o f Chemical Engineering,Zhejiang Univer sity,Hangzhou　310027)(2Department o f Chemical Engineering,Hangzhou Institute o f Pro fessional Technology,Hangzhou　310018)Abstract　P olystyreneΠlayered double hydroxide(PSΠLDH)nanocom posites were prepared by in situ suspension polymerization of styrene in the presence of LDH intercalated with4,4′2azobis(42cyanovaleric acid)(ACP)groups and ACPΠ42vinylbenzene sulfonate(VBS)com posite groups,respectively.The m orphological structure,thermal degradation behavior and rheological properties of PSΠLDH nanocom posites were characterized by transmission electron microscopy(TE M),X2ray diffraction(XRD),therm ogravimetric analysis(TG A)and capillary rheometry.It was found that ACP groups could success fully intercalate into the gallery of LDH individually or combined with VBS groups through the ion2exchange reaction.It was evidenced by the XRD and TE M results that PSΠLDH nanocom posites with higher ex foliation degree of LDH could be prepared by using of LDH intercalated with ACPΠVBS com posite groups.LDH nano2layers were dispersed in PS matrix after the melt2processing.This was caused by the im proved intercalation polymerization due to the initiation of intercalated ACP initiator.The TG A data evidenced that the thermal degradation tem peratures of PSΠLDH nanocom posites increased as the weight fraction of LDH increased,i.e,the thermal degradation tem peratures corresponding to10%weight loss were im proved2514℃, 3414℃,4714℃and5219℃when1%,3%,5%and7%LDH was incorporated into PS,respectively.It was als o found that the melt flow rate of PSΠLDH nanocom posites decreased as the weight fraction of LDH increased.K eyw ords　P olystyrene,Layered double hydroxides,4,4′2Azobis(42cyanovaleric acid),Nanocom posite。

层状金属氢氧化物的应用[发明专利]

专利名称：层状金属氢氧化物的应用
专利类型：发明专利
发明人：陈梦舫,陈云,晏井春,钱林波,韩璐,杨磊,张文影申请号：CN202010596259.2
申请日：20200628
公开号：CN111825151A
公开日：
20201027
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：层状金属氢氧化物的应用，本发明涉及快速高效吸附全氟辛烷磺酸（PFOS）的层状金属氢氧化物（LDHs），金属组成分别为：铜镁铁、铜镁铝及锌铝。

本发明所述层状金属氢氧化物对地下水或地表水中低浓度PFOS（0.05‑1 mg/L）具有快速高效的吸附能力，且水体中常见的阴离子如氯离子、碳酸氢根离子及有机酸等对PFOS在LDHs上吸附的影响甚微。

吸附后的LDHs在50%的甲醇中解吸1 h可完成吸附剂的再生。

所述层状金属氢氧化物在吸附PFOS时适用较广的pH范围
（5.0~11.0）。

申请人：中国科学院南京土壤研究所
地址：210008 江苏省南京市玄武区北京东路71号
国籍：CN
代理机构：南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：唐循文
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镍锰铝氢氧化物

镍锰铝氢氧化物一、简介镍锰铝氢氧化物是一种重要的储能材料，具有广泛的应用前景。

它由镍、锰和铝三种金属元素组成，加上氧化物的形式存在。

它的化学式为NiMnAlO4，属于钴铈矿型氢氧化物。

镍锰铝氢氧化物凭借其优异的电化学性能被广泛应用于电动汽车、储能系统等领域。

二、组成及特性1. 主要元素镍锰铝氢氧化物的主要元素包括镍（Ni）、锰（Mn）和铝（Al）。

这三种金属元素相互配比得当，能够提升材料的电化学性能。

2. 优异电化学性能镍锰铝氢氧化物具有较高的比容量和循环稳定性，能够实现大容量的储能和长寿命的循环使用。

其电化学性能优于传统的氢氧化物材料，可以满足高能量密度和高功率输出的需求。

3. 热稳定性镍锰铝氢氧化物的热稳定性较好，能够在高温条件下保持较高的性能。

这使得它能够应对储能系统中的高温环境，并且不影响其储能性能。

4. 可控合成镍锰铝氢氧化物的合成方法多种多样，可以通过溶液法、水热法、固相法等方式制备。

这使得其合成过程更加可控，能够调控材料的结构和性能，满足不同应用领域的需求。

三、应用领域1. 电动汽车镍锰铝氢氧化物作为锂离子电池的正极材料，可为电动汽车提供持久的动力支持。

其高能量密度和长循环寿命，能够满足电动汽车对于大容量、高功率的需求。

2. 储能系统镍锰铝氢氧化物可以用于储能系统的建设，提供电能储存和释放功能。

其高能量密度和稳定性，可以使得储能系统具备更长的持久性和更稳定的输出功率。

3. 太阳能储能镍锰铝氢氧化物作为太阳能储能材料，能够将太阳能转化为电能并进行储存。

其高能量密度和可控的合成方法，为太阳能储能系统的建设提供了新的选择。

4. 可再生能源镍锰铝氢氧化物的应用领域不仅限于电动汽车和储能系统，它还可以用于其他可再生能源的利用，如风能、水能等。

其高能量密度和可控性，能够提升可再生能源的利用效率和可持续性。

四、发展前景随着电动汽车和可再生能源的快速发展，对于储能材料的需求日益增长。

镍锰铝氢氧化物作为一种优异的储能材料，具备高能量密度、长寿命和可控性等优势，具有广泛的应用前景。

多元金属氢氧化物及其制备方法与应用[发明专利]

专利名称：多元金属氢氧化物及其制备方法与应用专利类型：发明专利
发明人：杨少然,张开黎,牛雪芝
申请号：CN202010965759.9
申请日：20200915
公开号：CN114180645A
公开日：
20220315
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种多元金属氢氧化物及其制备方法与应用。

该制备方法包括将导电基底浸泡在含有第一金属盐和含氨化合物的混合溶液中，水热反应后得到纳米晶种；再将纳米晶种浸入含有第二金属盐和含氨化合物的混合溶液中，水热反应后得到所述多元金属氢氧化物。

本发明还提供了一种多元金属氢氧化物，其是由上述制备方法得到的，所述多元金属氢氧化物包括纳米晶种结构。

本发明进一步提供了一种电极材料，其包括上述多元金属氢氧化物。

本发明提供的制备方法采用纳米晶种诱导生长与水热合成结合，制备出的多元金属氢氧化物具有高载量和均一的微观结构，能够作为电极材料应用于非对称超级电容器和锂离子电池中。

申请人：香港城市大学深圳研究院
地址：518057 广东省深圳市南山区高新区南区粤兴一道8号
国籍：CN
代理机构：北京三友知识产权代理有限公司
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从学习、动脑，走向实践、创新--兼评《〈铝的氧化物和氢氧化物〉教学及反思》

从学习、动脑，走向实践、创新--兼评《〈铝的氧化物和氢氧
化物〉教学及反思》
金陵
【期刊名称】《中国信息技术教育》
【年(卷),期】2015(0)6
【摘要】呈现在我面前的是苏州新草桥中学俞叶老师写的翻转课堂实践与思考的文章,反映作者从提炼目标出发,经过设计学习任务、学习方法建议,走向以检测为切入点,以协作探究为核心的翻转课堂的实验心路。

2013年秋,俞叶老师参加我主持的《翻转课堂与微课程资源开发》在线课程研修。

正是这次研修,成为她实验翻转课堂的契机,促成了她独立自主地开始从＂演员型教师＂向＂导演型教师＂的华丽转型。

俞叶老师的作业一开始就引起我的注意。

【总页数】1页(P32-32)
【作者】金陵
【作者单位】江苏省苏州市电化教育馆
【正文语种】中文
【相关文献】
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3.指导发现法在高中化学教学中的践行与反思r——以"铝的氧化物与氢氧化物"教
学设计为例 [J], 陈天云
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5.《铝的氧化物和氢氧化物》教学及反思 [J], 俞叶
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