水滑石的制備和應用綜述

劉齊魯

（山東科技大學化學與環境工程學院，山東 青島 266510）

【試驗研究】

水滑石的制備和應用綜述

劉齊魯

（山東科技大學化學與環境工程學院，山東 青島 266510）

水滑石因其特殊的結構和組成使其有很好的陰離子交換性能，在吸附、催化、制藥、阻燃領域中占有重要位置。本文主要綜述了水滑石的結構特點、常用制備方法優缺點以及在生產生活中的應用。

水滑石；制備方法；新型材料；應用

水滑石作為一種新型材料，由于其特殊的層狀結構，而具有一些特殊的物理化學性質，如吸附性、催化性、層間陰離子可交換性、弱堿性等。水滑石現已廣泛應用于化工、材料、醫藥等行業中。目前，關于水滑石的合成、制備和應用研究已經成為新材料熱點之一，隨著以后對水滑石材料研究的深入，水滑石材料將會更好地為人類服務。

1 水滑石的晶體結構

水滑石分子組成是Mg6Al12(OH)16CO3·4H2O[1]，它是一種陰離子型層狀化合物。水滑石中的Mg2+、Al3+被M2+、M3+同晶取代得到結構相似的一類化合物，稱為類水滑石化合物。分子通式：M2+1-xM3+x(OH)2(An-)x/n·mH2O，其中M2+=Mg2+、Ni2+、Fe2+、Cu2+；M3+=Al3+、Fe3+、Cr3+、Sc3+；An-為在堿性溶液中可穩定存在的陰離子，如：x表示M3+所占陽離子總數分數x=0.2～0.33，m表示分子中結晶水的數量[2]。不同的M2+和M3+，不同的填隙陰離子An-，便可形成不同的類水滑石。其結構非常類似于水鎂石Mg(OH)2，由MgO6八面體共用棱形成單元層，位于層上Mg2+、Al3+、OH-層帶有正電荷。層間的Mg2+在一定范圍內可被Al3+同晶取代，使交換的陰離子CO32-與層板上的正電荷平衡，使得這一結構呈電中性。此外，在氫氧化物層中同時存在著一些水分子，這些水分子可以在不破壞層狀結構的條件下去除。……