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本科毕业设计（论文）开题报告

题目：镁铝复合氧化物的制备与表征

学生姓名：

院（系）：化学化工学院

专业班级：应用化学

指导教师：

完成时间：

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1.课题研究的意义

随着世界大工业发展带来的能源短缺、环境污染等问题的加剧和人们环保意识的

不断加强，发展环保、绿色的催化新工艺成为了一个研究的热门方向。实验证实复合

金属氧化物具有独特的结构、电磁性质和较高的氧化、还原催化活性，在新催化剂材

料开发方面已得到高度重视，特别是在有机合成方面所表现出来的绿色环保性能，让

世界各国的学者对其青睐有加。

层状双金属氢氧化物（LayeredDoubleHydroxide,LDH）是水滑石

（Hydrotalcite,HT）和类水滑石化合物（Hydrotalcite-LikeCompounds,HTLCs）的统称，

由这些化合物插层组装的一系列超分子材料称为水滑石类插层材料（LDHs）。LDHs

的层板由镁八面体和铝氧八面体组成。所以，具有较强的碱性。不同的LDHs的碱性

强弱与组成中二价金属氢氧化物的碱性强弱基本一致，但由于它一般具有很小的比表

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面积(约5—20m/g)，表观碱性较小，其较强的碱性往往在其煅烧产物LDO中表现出

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来。LDO一般具有较高的比表面积(约200—300m/g)、三种强度不同的碱中心和不

同的酸中心，其结构中间中心充分暴露，使其具有比LDH更强的碱性。

将催化活性物种插入水滑石层间，以水滑石为前体，通过焙烧可制备高分散复合

金属氧化物型催化剂，一般具有过渡金属含量高活性位分布均匀晶粒小比表面积大可

以抑制烧结良好的稳定性等特点，从而表现出优异的催化性能，在催化剂或催化剂载

体等领域得到了广泛应用。

2.国内外的研究历史及现状

2.1国内外研究历史

LDHs的发展已经历了一百多年的历史，但直到二十世纪六十年代才引起物理学

家和化学家的极大兴趣。1842年，Hochstetter首先在片岩矿层中发现了天然水滑石矿

物。后来又相继在挪威的Sunarum地区以及俄罗斯的Ural地区发现了少量的天然水滑石

矿。

在二十世纪初，人们发现了LDHs对氢加成反应具有催化作用，并由此开始了对

LDHs结构的研究。

1942年，Feitknecht等首次通过金属盐溶液与碱金属氢氧化物反应人工合成出了LDH，

并提出了双层结构模型的设想。

1966年，Kyowa公司首先将LDH的合成工业化。

1969年，Allmann等通过测定LDH单晶结构，首次确认了LDHs的层状结构。

七八十年代时，Miyata等对其结构进行了详细研究，并对其作为新型催化材料的

应用进行了探索性的工作。在此阶段，Taylor和Rouxhet还对LDHs热分解产物的催化

性质进行了研究，发现它是一种性能良好的催化剂和催化剂载体。Reichle等研究了LDH

及其焙烧产物在有机催化反应中的应用，指出它在碱催化、氧化还原催化过程中有重