• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권12호
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• pp.822-827
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• 2017

Mg/Al layered double hydroxide with two-dimensional (2D) nanostructures was synthesized by a hydrothermal technique. The morphology and aspect ratio of $Mg_4Al_2(OH)_{14}3H_2O$ were controlled by the concentration and kinds of the hydrolysis agent, and temperature. The aspect ratio of $Mg_4Al_2(OH)_{14}3H_2O$ layered double hydroxides with the 2D hexagonal crystal structure was tailored from about 12.6 to about 45.7. The intercalated $CO{_3}^{2-}$ anions of the synthesized 2D $Mg_4Al_2(OH)_{14}3H_2O$ layered double hydroxides were exchanged to $NO_3{^-}$ anions. The bulk 2D $Mg_4Al_2(OH)_{14}3H_2O$ layered double hydroxides with the increased space between two layers due to the anion exchange were exfoliated in a formamide solution. The aspect ratio of the exfoliated 2D $Mg_4Al_2(OH)_{14}3H_2O$ layered double hydroxides increased to 570.3.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권6호
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• pp.1817-1824
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• 2014

The adsorption characteristics of chromium (VI) and phosphate on calcined Mg-Al-$CO_3$ layered double hydroxides (CLDH) were investigated in single and binary systems. A series of batch experiments were performed to study the influence of various experimental parameters. In this study, CLDH exhibited a high adsorption capacity for Cr (VI) and P in a single system. The experimental data were close to the theoretical adsorption capacity given by the Langmuir isotherm, the calculating adsorption capacities of Cr (VI) and P were up to 70.42 mg/g and 97.09 mg/g, respectively. It was found that the initial pH was approximately 6 and it took 24 h to reach equilibrium when P and Cr (VI) were added simultaneously. The experimental data were best fitted by a pseudo-second-order kinetics model. Competitive adsorption between Cr (VI) and P existed in the binary system. The presence of Cr (VI) had no significant influence on P adsorption. However, the suppression of Cr (VI) adsorption was obvious when the initial concentration of P was up to 10 mg/L with a concentration of 0.5 g/L of CLDH.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권5호
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• pp.443-450
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• 1998

Layered double hydroxides(LDHs) [{{{{ {Mg }_{1-x } }}{{{{ {Al }_{x } }}({{{{ {OH}_{2 } }})]ζ+({{{{ {CO }`_{3 } ^{2- } ){ }_{x/2 } }}$.${{{{ { yH}_{2 }O }} wioth variation of layer charge densitywere synthesized by co-precipitation methdo since their charge densities have a very important role to be det-ermined the physicochemical properties of layered materials. The XRD IR and thermal studies of them were discussed and the kinetic study for the decarbonation reaction was also carried out. From the results of XRD analysis we found that the lattice parameter and the unit cell volume were linearly decreased with the amount of Al substituents(x) in the vicinity of x=2∼10${\times}$1/3${\times}$10-1 but they had nearly constant values when the x are far from these vicinit. The activation energies for the decarbonation reaction of x=6.8, 10${\times}$1/3${\times}${{{{ { 10}^{-1 } }} were estimated to be 47.0, 37.6, 39.3 kcal/mol The specific surface areas(90-120 m2/g) of stable hy-drotalcite-type LDHs were dractically decreased with increasing of layer charge density.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권5호
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• pp.412-417
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• 2007

Layered double hydroxides(LDHs)가 토양의 이화학성에 미치는 영향 및 결정성의 변화를 규명하기 위하여 LDHs가 처리된 토양침출수를 calcium carbonate 처리와 비교 조사하였다. LDHs와 $CaCO_3$를 처리한 토양의 pH는 유사한 pH 변화를 나타내었으나, LDHs를 처리한 토양의 pH가 무처리구 및 $CaCO_3$ 처리구에 비해 각각 3.0 및 1.0 높게 낮타났다. LDHs를 첨가한 토양침출수의 $Mg^{2+}$ 함량은 52.0~383.0 mg/l으로 무처리구의 1.0~10.0 mg/l, $CaCO_3$ 처리구의 1.0~20.0 mg/l 보다 매우 높았다. $Al^{3+}$ 함량은 LDH와 $CaCO_3$ 처리구에서 0.2 mg 이하의 수준으로 무처리구에 비해 낮은 함량을 나타내었다. 토양침출수의 인산 함량은 LDHs와 $CaCO_3$ 처리에 의해 유의성 있는 상관관계는 나타나지 않았으며, silicate 함량은 LDHs와 $CaCO_3$ 처리에 의해 낮아졌다. LDHs는 토양에서 층상형의 기본구조가 점진적으로 붕괴되어 결정성 및 구조적 형태가 변화되었다. 따라서 LDHs의 토양처리는 산성 토양의 개선 및 식물영양원의 지속적 공급이 가능할 뿐만 아니라 토양환경 및 이화학성에 큰 영향을 미치지 않으므로 다양한 농업소재의 기능성 전달체로서 활용성이 매우 높은 것으로 판단된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.248-248
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• 2003

층상이중수화물(Layered Double Hydroxides, LDH)은 층 사이에 무기물 음이온이 있는 2차원 충상구조물로서 이들 층 사이의 공간에 이동 가능한 수화된 음이온의 존재로 전하균형을 이룬다. 층 사이의 음이온은 교환이 가능하며, 나머지의 공간은 물분자로 채워져 있다. 이러한 특성을 응용하여 LDH는 촉매, 음이온 교환제, 흡착제, 담체로 사용가능하며, 특히 음이온 교환능이 있는 소재로 고분자에 적용되고 있으며, 층간에 염료를 삽입한 복합체의 제조 둥에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이의 적용에서 LDH의 입도는 결정적인 한계 요인으로 작용하기도 한다. 본 실험에서는 Mg-Al-NO$_3$ 층상이중수산화물(Mg-Al-NO$_3$-LDH)을 공침전법으로 합성하고, 양이온의 농도와 공침시 pH 및 교반조건의 변화가 생성된 LDH의 결정상, 형상, 입도, 및 양이온교환능에 미치는 영향을 알아보았다. 특히 초음파 분산법을 적용하는 경우 생성되는 LDH 입자크기의 미세화에 효과적인 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권3호
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• pp.219-227
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• 2016

본 연구에서는 염해에 열화작용을 일으키는 염소이온을 고정하기 위한 방안으로 이온교환능력과 흡착능력이 우수하다고 알려진 층상이중수산화물(LDHs)을 활용하였다. 실험에 앞서 두 종류의 LDHs(Mg/Ca)를 공침법을 사용하여 합성하였고, 합성된 고형물을 활용하여 수용액내에서 실험적 연구를 진행하였다. 일반적 합성법인 공침법으로 기존문헌의 입증된 나노 입자의 LDHs를 제조 할 수 있었으며 이는 건축재료로써의 적용에 앞서 간단한 제조방법만으로도 제조가 가능하다는 긍정적인 효과로 볼 수 있다. 또한, 이온교환시간 15분내에서는 Mg체계가 고정속도가 빨랐으나, 그 후의 시간에서는 최대 4시간까지 Ca체계의 고정량이 우수하였다. 임계치 $1.2kg/m^3$의 경우 0.5 g당 Mg/Ca은 각각 0.0035g, 0.0015g의 염소이온을 고정하였다. 또한, 효과가 우수했던 이온교환된 Ca체계를 XRD 분석한 결과 층간에 삽입한 $NO_3$가 용출되고 염소이온이 치환되었음을 알 수 있었다. 시멘트계의 적용시 Mg체계보다 Ca체계가 우수한 고정효과를 기대 할 수 있다고 판단되며, 향후 연구에서는 본 연구에 결과를 바탕으로 시멘트계 재료에서의 염소이온 고정효율을 평가하고자 한다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권2호
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• pp.248-252
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• 2005

Synthetic layered double hydroxides (LDHs), [$Mg_4Al_2(OH)_{12}]CO_3{\cdot}nH_2O$, were prepared in the submicron size of plate-like polycrystals. Anion-exchange reactions with various linear dicarboxylic acids were performed to produce LDH/organic hybrid materials by solvothermal treatment in toluene. X-ray powder diffraction spectra for the products indicated that the interlayer spacings of LDHs remarkably changed, up to 20 $\AA$ when 1,10-decanedicarboxylic acid anions were intercalated as an organic guest. Dicarboxylates-LDHs samples could be also re-exchanged consecutively with other dicarboxylic acids or carbonate without serious destruction of layer structure under the scanning electron microscopic observation.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제12권2호
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• pp.230-236
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• 2021

Ionic conduction mechanism of Mg-Al layered double hydroxides (LDHs) intercalated with CO₃^2- (Mg-Al CO₃^2- LDH) was studied. The electromotive force for the water vapor concentration cell using Mg-Al CO₃^2- LDH as electrolyte showed water vapor partial pressure dependence and obeyed the Nernst equation, indicating that the hydroxide ion transport number of Mg-Al CO₃^2- LDH is almost unity. The ionic conductivity of Mg(OH)₂, MgCO₃ and Al₂(CO₃)₃ was also examined. Only Al₂(CO₃)₃ showed high hydroxide ion conductivity of the order of 10^-4 S cm^-1 under 80% relative humidity, suggesting that Al₂(CO₃)₃ is an ion conducting material and related to the generation of carrier by interaction with water. To discuss the ionic conduction mechanism, Mg-Al CO₃^2- LDH having deuterium water as interlayer water (Mg-Al CO₃^2- LDH(D₂O)) was prepared. After the adsorbed water molecules on the surface of Mg-Al CO₃^2- LDH(D₂O) were removed by drying, DC polarization test for dried Mg-Al CO₃^2- LDH(D₂O) was examined. The absorbance attributed to O-D-stretching band for Mg-Al CO₃^2- LDH(D₂O) powder at around the positively charged electrode is larger than that before polarization, indicating that the interlayer in Mg-Al CO₃^2- LDH is a hydroxide ion conduction channel.

• 대한화학회지
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• 제39권8호
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• pp.627-634
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• 1995

하이드로탈시이트류 음이온성 점토광물로 잘 알려진 증상이중수산화물($Mg-Al-CO_3$ 체계)을 마그네슘과 알루미늄의 비를 달리하면서 공침전법으로 합성하였다. 얻어진 생성물들의 특성을 원소조성분석, 분말 X-선회절분석, 열분석(시차주사열량분석과 열무게분석), FT-IR분광분석 및 $^{27}$/Al-MAS NMR분석등으로 규명하였다. 분말 X-선회절분석으로 생성물들이 층상구조를 이루고 있음을 확인하였다. 시차주사열량분석결과에서는 20-280$^{\circ}C$ 영역에서 표면수 및 층간수의 이탈로 인한 흡열피크가 관찰되며, 280-500$^{\circ}C$ 영역에서격자수 및 이산화탄소의 이탈로 일어나는 화학변화에 의한 강한 흡혈피크가 관찰되었다. 열무게분석결과에서는 두 영역의 질량감소량을 측정할 수 있었다(LDH4의 경우 각각 16.2%와 28.6%). FT-IR 분광분석결과층간의 탄산이온은 층과 평행하게 $D_{3h}$ 대칭구조로 존재하며, $^{27}$/Al-MAS NMR분석결과 층안의 알루미늄은 마그네슘과 마찬가지로 수산화이온에 의해 6배위환경으로 존재하였다. 공기분위기하의 560$^{\circ}C$에서 3시간 소성되어진 시료는 본래의 층상구조가 파괴된 균일한 혼합금속산화물로 변화하며, 이 물질은 크롬산이온 수용액에서 빠르게 재수화반응을 일으켜 본래의 층상구조를 회복하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제48권5호
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• pp.755-764
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• 2020

Due to pronounced mechanical performance and being environmental friendly, aqueous polymer isocyanate adhesive (API) has been widely applied in the production of formaldehyde-free wood products. In this study, flame retardant formaldehyde-free plywood was prepared by incorporation of flame retardants into the API adhesive. Partially phosphorylated poly (vinyl alcohol) (PPVA) which was prepared by reacting poly (vinyl alcohol) with phosphoric acid was used to replace PVA in API formula. In addition, Mg-Al layered double hydroxides (LDH) was chosen as additive flame retardant, replacing traditional filler CaCO₃ in API adhesive formula. And then, the flame retardant API adhesive with main agent (PPVA replacing PVA70wt.%, SBR emulsion 30wt.%), curing agent 10wt.% (accounts for of the main agent), and 20wt.% LDHs (accounts of the main agent) was used to prepare flame retardant plywood. The effect of application of PPVA and Mg-Al LDH on bonding strength of plywood was investigated. The flammability characteristics of the plywood were determined by cone calorimeter test (CCT). The results revealed that compared with the plywood prepared with API adhesive, the use of PPVA and LDH enhanced the flame retardancy of plywood without negatively affecting bonding strength. The CCT tests indicated that the heat release and smoke production flame retardant API plywood were lower than those of the ordinary API glued plywood. Promising developments for flame retardant API adhesive were expected in future applications of flame retardant formaldehyde-free plywood.