MnO2，Al2O3，MgO，ZnO，Fe2O3，SiO2，TiO2和MgAl-LDH被用作水解低浓度尿素废水的催化剂，其中MgAl-LDH表现出更好的水解性能。然而，传统方法制备的层状双氢氧化物（LDH）比表面积小，碱基量低，在一定程度上限制了其在催化领域的应用。此外，在LDH的制备中，无论是否原位合成，其合成温度范围通常为80-130 ℃，合成时间范围为4-12 h。然而，废水中尿素的催化处理的水解温度要求达到165 ℃。催化剂的使用温度高于合成温度，将对催化剂造成不利影响。因此有必要提高MgAl-LDH的合成温度，同时根据晶体生长理论，提高合成温度可以提高晶体的生长速度，因此，也有可能进一步缩短MgAl-LDH的制备时间。
有鉴于此，太原理工大学Shuguang Shen报道了一种在η-Al2O3表面快速原位合成MgAl-LDH的策略，通过提高温度25~170 ℃，并加入乙醇作为助溶剂，使合成时间从4小时缩短到30分钟。该策略将有助于降低成本，提高MgAl-LDH在市场上的竞争力。
文章要点
1）研究发现，MgAl-LDH在η-Al2O3表面逐渐生长，并最终在合成过程中覆盖整个表面。
2）在优化条件下，MgAl-LDH的比表面积高达172.4 m2/g，晶粒尺寸为12.82 nm，碱度可达1.795 mmol/g。结果显示，在通过新方法快速合成的MgAl-LDH上，尿素浓度从8000 mg/L降至出水标准以下的6.85 mg/L。使用4次后仍保持较高的活性。此外，研究人员发现尿素去除率与MgAl-LDH的碱度有很好的线性关系。
研究工作这将有助于解决当前尿素废水处理成本高，效率低的问题。同时，由于高碱度，快速合成的MgAl-LDH有望扩展到其他催化领域。
参考文献
C. Guo, S. Shen, M. Li, Y. Wang, J. Li, Y. Xing, C. Wang, H. Pan, Rapid in situ synthesis of MgAl-LDH on η-Al2O3 for efficient hydrolysis of urea in wastewater, Journal of Catalysis (2020)
DOI：10.1016/j.jcat.2020.12.024
https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.12.024
