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低饱和共沉淀法

低饱和共沉淀法
低饱和共沉淀法,按照一定的比例,将金属硝酸盐溶液配成一定浓度的混合盐溶液(SolS),将NaOH和Na2CO3按照一定比例的配成混合碱溶液(SolB),在大烧杯中预先装入一定量的蒸馏水,加热至一定的温度,将SolS和SolB按一定的滴速同时滴入大烧杯中,维持反应体系的pH为一恒定值,剧烈搅拌。

滴定完毕后,继续搅拌陈化,最后经过滤、洗涤、烘干,得产物。

此合成方法是水滑石合成中的一种常用方法。

其中镁盐和铝盐可以采用硝酸盐、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。

高过饱和共沉淀法
高过饱和共沉淀法,即将SolS和SolB各自预先加热至反应温度,快速将两种溶液同时倒入装有预先加热到和该溶液具有相同温度的二次蒸馏水的大烧杯中,剧烈搅拌
水热合成法
水热合成法,是先将SolS和SolB缓慢滴加在一起活着快速混合,然后将得到的浆状液立即转移至高压釜中,在一定的温度下(通常是100 °C)陈化较长时间,最后经过过滤、洗涤、干燥、研磨得产品。

此法特点是使水滑石的成核和晶化过程隔离开,并通过提高陈化温度和压力来促进晶化过程。

水热合成法由于反应发生在密闭的系统中,因而没有其他杂质被引入。

制备所得纳米金属氧化物具有粉末细(纳米级)、纯度高、分散性好、颗粒均匀、晶粒发育完整、形状可控等优异特性。

另外水热法还能够避免高温下反应物的挥发、应力诱导缺陷、物相相互反应等缺点,更重要的是水热法通过调整反应条件可控制生成物的形貌、大小、粘度分布等。

离子交换法
当金属离子在碱性介质中不稳定,或当阴离子An-没有可溶性的M2+和M3+盐类,共沉淀法无法进行时,可采用离子交换法。

该法是从给定的水滑石出发,通过溶液中某种阴离子对原有阴离子的交换作用,形成新的相。

然而在层状双金属氢氧化物材料上,直接用大体积无机阴离子通过离子交换法制备很困难,一般先用大体积有机阴离子把层间撑开,然后用无机阴离子交换制得样品。

尿素分解—均匀共沉淀法
该法利用尿素在低温下呈中性,可与金属离子形成均一溶液,而溶液温度超过90 °C时尿素分解使溶液pH值均匀逐步地升高这一特点,用尿素代替混合碱溶液,该罚的优点是溶液内部的pH值始终是一致的,因而可以合成出高结晶度的Mg-Al、Zn-Al、Ni-Al类水滑石,而难以合成Co-Al、Mn-Al、Co-Cr类水滑石。

另一方面以尿素为沉淀剂,反应过程中在层间形成NH2COO-插层,经水热处理即转化为CO32-,而溶液内形成的[Ni(NH3)6]2+水热条件下则释放出NH3,所以尿素可以取代强碱混合液来制备碳酸型水滑石并且可以制备得到结晶较好、粒径均匀的水滑石样品。

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