柠檬酸三钠对Co 2+ -Ni 2+ -Fe 3+ -CO 3 2- LDHs形貌及其离子交换性能的影响

Co 2+ /Ni 2+ /Fe 3+ 摩尔比为0.5/3/1, 采用络合剂柠檬酸三钠协助均相沉淀技术, 制备了Co 2+ -Ni 2+ -Fe 3+ -LDHs层状材料, 研究了柠檬酸三钠用量对Co 2+ -Ni 2+ -Fe 3+ LDHs层间距及形貌的影响。在此基础上, 研究了不同层间距和不同形貌Co 2+ -Ni 2+ -Fe 3+ -CO 3 2- -LDHs层状材料的离子交换性能, 即Co 2+ -Ni 2+ -Fe 3+ -LDHs层状材料在NaCl-HCl的离子交换体系中进行阴离子交换反应, 生成Co 2+ -Ni 2+ -Fe 3+ -Cl – -LDHs层状材料。研究结果表明: 当柠檬酸三钠用量为0.6~1.0 mmol/L时, 所制备的LDHs层间距为0.776 nm, 片层结构分散性较好, 产物的较大层间距和较好形貌使其仍保持良好的离子交换性能, 并通过离子交换反应可分别得到 ClO 4 - 、SO 4 2- 、NO 3 - 、MnO 4 - 及CH 3 (CH 2 ) 11 SO 3 - 插层Co 2+ -Ni 2+ -Fe 3+ -LDHs层状衍生材料; 当柠檬酸三钠用量在1.5 mmol/L时, 所制备的LDHs层间距为0.770 nm和0.691 nm, 片层结构团聚并成玫瑰花形貌, 使得客体离子较难插入到层间, 产物的离子交换性能降低; 当柠檬酸三钠的量增加到3.0 mmol/L时, 得到的LDHs层间距为0.681 nm, 片层结构变小, 团聚现象加剧, LDHs片完全交错生长成球状形貌, 产物完全失去了离子交换性能。