微反应器中基于碳酸镁合成路径构建MgAl层状双氢氧化物及其机理研究

本研究针对传统共沉淀法合成MgAl-LDH存在粒径分布宽的问题，开发了基于微反应器内碳酸镁形成路径的新型合成策略。通过CFD模拟优化流体动力学，利用Mg/Al盐与Na2CO3反应生成前驱体，成功获得粒径更小（200 nm）、分布更窄的LDH材料，显著提升了酸中和能力，为功能性材料设计提供了新思路。

　　

通过微反应器技术创新性地利用碳酸镁(MgCO₃)的合成路径制备镁铝层状双氢氧化物(MgAl-LDH)。研究采用计算流体动力学(CFD)模拟优化Y型微反应器内的流体速度，将AlCl₃、MgCl₂和Na₂CO₃水溶液作为原料分别注入微反应器，在剪切力和高效微混合作用下生成无定形碳酸镁和氢氧化铝(Al(OH)₃)。后续在60°C搅拌过程中，无定形碳酸镁作为前驱体与Al(OH)₃解离的Al³⁺离子逐步结合形成LDH结构。与传统共沉淀法相比，该方法获得的产物平均粒径更小（200纳米），粒径分布更集中，赋予材料卓越的酸中和能力。该研究不仅拓展了碳酸镁的应用领域，更为理解LDH形成机制提供了关键见解。