《離子液體熱合成多孔磷酸鎂及其套用特性研究》是依託太原理工大學，由張效勝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：離子液體熱合成多孔磷酸鎂及其套用特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張效勝
- 依託單位：太原理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多孔磷酸鎂是一類具有類分子篩骨架結構的無機化合物材料，在吸附/分離領域具有潛在的套用前景。目前國內外研究報導中多孔磷酸鎂材料骨架中平衡陽離子均是以有機鹼的形式存在，存在晶體結構不穩定，孔道過小等問題，不具備吸附特性。本項目擬利用離子液體作為反應介質和結構導向劑，添加無機陽離子平衡部分骨架電荷，在有機鹼和無機陽離子的複合作用下，合成晶體結構穩定、具有陽離子交換和吸附/分離特性的新型多孔磷酸鎂材料；通過固—固離子交換的方式，實現一價陽離子（Li+、Na+、K+）對多孔磷酸鎂材料的改性，提高材料的結構穩定性；考察多孔磷酸鎂材料的基本吸附特性及對氮氣、氧氣、二氧化碳、甲烷吸附/分離反應中的套用性能，建立結構—性能之間的關係，為材料的實際套用提供理論和基礎數據的支撐。
結題摘要
按照立項計畫，開展了離子液體熱合成新型磷酸鎂材料的合成規律研究，合成了系列不同組成和結構磷酸鎂，獲取了材料單晶，進行了結構解析；開展了系列層狀磷酸鎂作為潤滑脂固體添加劑的特性研究，篩選出了新型固體潤滑劑材料；開展了粒徑與摩擦學性質之間關聯研究，以此為指導，改進合成進行了層狀磷酸鎂材料的粒徑調控；同時，把研究工作拓展到層狀磷酸鹽材料的摩擦學性質及與其他添加劑的復配探索研究，取得了進展。 其中，取得了如下進展和代表性的結果。（1）、在草酸/氯化膽鹼離子液體熱合成體系中，通過添加有機胺調變合成體系的鹼性，成功製備出磷酸鎂單晶，進行系列表征，解析了晶體結構，結果證明是一種鎂離子交換型層狀磷酸鎂。（2）、通過調變醋酸鎂作為鎂源，在1, 3 - 二甲基脲-氯化膽鹼離子液體熱合成體系中，製備出銨型磷酸鎂（NH4MgHP2O7）；在質子型離子液體體系（乙酸與多元胺（二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺））中製備出新型磷酸鎂材料。（3）、結合層狀磷酸鎂晶體結構特點和實驗室研究平台，開展了系列層狀磷酸鎂作為潤滑脂固體添加劑的特性研究，拓展了新型固體潤滑劑的範圍；結合潤滑的實際需求，通過調變合成方案，可以獲得大小均勻、形貌規整（正六邊形）的層狀磷酸鎂材料。
