开题报告-梁西超.docVIP

榆 林 学 院 毕业论文（设计）开题报告 题 目 尿素法合成Cu2+-Ni2+-Fe3+-LDHs 学生姓名 梁西超 学 号 0706210254 院 (系) 化学与化工学院 专 业 化学工程与工艺 指导教师 马向荣 报告日期 2011年3月18日 毕业设计（论文）题目 尿素法合成Cu2+-Ni2+-Fe3+-LDHs 题目来源（请在有关项目下作√记号） 科研 实践 教学 学生自拟 √ 题目类别（请在有关项目下作√记号） 设计 论文 其它 √ 毕业设计（论文）起止时间 Cu2+-Ni2+-Fe3+-LDHs 二、课题研究背景及发展现状LDHs是由层间阴离子与带正电层板有序组装而形成的化合物，其结构类似于水镁石Mg(OH)2，由MO6八面体(M表示金属)共用棱边而形成主体层板。LDHs的化学组成通式为：[M2+1-xM3+x(OH)2] x+[An-x/n]·mH2O来表示，其中M2+和M3+分别代表层上二价和三价阳离子，An-为层间阴离子，x=M2+/(M2++M3+)。位于层板上的二价金属阳离子M2+可以在一定的比例范围内被离子半径相近的三价金属阳离子M3+同晶取代，使主体层板带部分的正电荷；层间可以交换的客体阴离子An-与层板正电荷相平衡， 保持LDHs的电中性[2]。 1、当前LDHs的制备主要有以下几种方法： （1）（2）2、水滑石类化合物的特殊结构使其具有特殊的性能[4]： （1）DHs的层板上含有碱性位，具有碱催化能力； （2LDHs层间阴离子与各种阴离子进行交换，改变层间距； （3）LDHs加热到一定温度要发生分解，热分解过程包括脱层间水、羟脱（层状结构的破坏）和新相生成等步骤； （4）LDHs具有较大的内表面和空间，容易接受客体，有良好的吸附性能； （5）LDHs在一定温度下焙烧改变结构后，可重新吸收水和阴离子，部分恢复为原有的层状结构； （6）LDHs因其层状结构的特殊性，表现出较低的表面能，使得制备时无需昂贵的辅助试剂及高能耗的生产装备便可得到LDHs； （7）LDHs主体二维层板结构及纳米尺寸，应用时表现出独特的性能。 三、 课题研究的目的和意义 由于LDHs层间主要以阴离子存在，具有一系列的性能和特点，使其在学术和科研方面得到了较为深入的发展，特别是含Fe元素组成的层状复合材料在光、电、磁等方面具有独特性质，所以以此来合成的LDHs阴离子型层状材料在催化、医药、离子交换、吸附、多功能高分子材料、添加剂等方面的研究取得了很大的进展。本论文研究Cu2+-Ni2+-Fe3+-LDHs层状材料，并考察摩尔比、络合剂用量、尿素用量等对其的影响，期待在电、磁等性能以及电极、新型磁性材料等领域应用。LDHs的应用领域将会大大地拓宽，必将会成为一类极具研究潜力和使用价值的新材。正因为它有如此多的优于其他材料的功能和特点，因此才要大力的开发和研究这类复合物。 那么，研究和制备LDHs的意义就在于：通过研究和制备LDHs，可以研究以这一类物质为基本载体进而研究其他复合物，这样就可以研究大量的和它性质和功能类似的一些产物，从而再研究是否可以进行大规模的生产，以及扩大它的应用范围，最终将使LDHs得到较为长足的发展。 四、研究的内容 1、、Cu2+、Ni2+、Fe3+、、、Cu2+、Ni2+、Fe3+1:3:1，称取0.684g CuCl2?2H2O，2.8523g NiCl2?6H2O，1.082 gFeCl3?6H2O，配成溶液，不加热搅拌30分钟，并加入4.8048g尿素和0.0460g酒石酸钠，温度为98°C，加热8h，沉化24h，洗涤、过滤、干燥，即可得到产品。 注意：金属离子总浓度是40mmol/L，总体积是0.5L，Cu2+:Ni2+:Fe3+摩尔比为13:1，尿素的实际加入量为理论量的4倍，加热8h，沉化24h。 （）Cu2+、Ni2+、Fe3+CuCl2?2H2O、NiCl2?6H2O、FeCl3?6H2O来制备将金属盐溶液配置好以后再加入12.012g的尿素和摩尔量为Fe3+摩尔量的10%酒石酸钠，在不加热时搅拌30min，在反应温度98°C时连续搅拌并加热的情况下反应8h，完成后沉化24h，用蒸馏水洗涤4次，及时用玻璃砂芯漏斗抽滤，将抽滤的产物在自然条件下干燥，就可制备不同摩尔比Cu2+-Ni2+-Fe3+-LDHs，并观察在Cu2+、Ni2+、Fe3+Cu2+、Ni2+、Fe3+1: 3: 1 : 20，称取四份0.684gCuCl2?2H2O、2.8523g NiCl2?6H2O、1.082 g FeCl3?6H2O和4.8048g 尿素，此时分别加入 0g、0.0460 g、0