Effect of hydrothermal treatment on properties of Ni-Al layered double hydroxides and related mixed oxides

0323573 - ÚACH 2009 RIV US eng J - Journal Article
Kovanda, F. - Rojka, T. - Bezdička, Petr - Jirátová, Květa - Obalová, L. - Pacultová, K. - Bastl, Zdeněk - Grygar, Tomáš
Effect of hydrothermal treatment on properties of Ni-Al layered double hydroxides and related mixed oxides.
[Vliv hydrotermálního zpracování na vlastnosti Ni-Al LDH a příslušných směsných oxidů.]
Journal of Solid State Chemistry. Roč. 182, č. 1 (2009), s. 27-36. ISSN 0022-4596. E-ISSN 1095-726X
R&D Projects: GA ČR GA104/07/1400
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40320502; CEZ:AV0Z40720504; CEZ:AV0Z40400503
Keywords : layered double hydroxides * hydrotalcite-like compounds * thermal decomposition
Subject RIV: CA - Inorganic Chemistry
Impact factor: 2.340, year: 2009

The Ni-Al layered double hydroxides (LDHs) with Ni/Al molar ratio of 2, 3, and 4 were prepared by coprecipitation and treated under hydrothermal conditions at 180 °C. Hydrothermal treatment increased significantly the crystallite size of coprecipitated samples. Gradual crystallization of NiO-like mixed oxide was observed at higher temperatures. Hydrothermal treatment improved thermal stability of the Ni2Al and Ni3Al LDHs but only a slight effect of hydrothermal treatment was observed with the Ni4Al sample. Hydrothermal aging of the LDHs resulted in decreasing content of the amorphous component and enhanced substitution of Al cations into NiO-like structure. The hydrothermally treated samples also exhibited a worse reducibility of Ni2+ components and an increase in pore size with increasing time of hydrothermal aging. The hydrothermal treatment of LDH precursor significantly improved the catalytic activity of Ni2Al mixed oxides in N2O decomposition.

Ni-Al LDH s molárním poměrem Ni/Al 2, 3 a 4 byly připraveny koprecipitací a opracovány za hydrotermálních podmínek při 180 °C. Hydrotermální zpracování významně zvýšilo velikost krystalitů koprecipitovaných vzorků. Při vyšších teplotách byla pozorována postupná krystalizace NiO-směsných oxidů. Hydrotermální zpracování zlepšilo teplotní stabilitu Ni2Al a Ni3Al LDH, byl ale pozorován pouze malý efekt u vzorku Ni4Al. Hydrotermální stárnutí LDH způsobilo snižení obsahu amorfní komponenty a zvýšilo substituci Al kationtu v NiO struktuře. Hydrotermálně zpracované vzorky vykázaly horší redukovatelnost složky Ni2+ a zvýšený objem pórů. Hydrotermální zpracování významně zvýšilo katalytickou aktivitu směsných oxidů Ni2Al při rozkladu N2O.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0005170