超分子結(jié)構(gòu)水滑石類化合物的合成、表征及應用研究.pdf

1、水滑石類化合物是一類陰離子型層狀功能材料,因其層間陰離子的可交換性,調(diào)整層板結(jié)構(gòu)和組成發(fā)生變化,從而使之在催化、制藥、環(huán)保、功能助劑等領(lǐng)域顯示出廣闊的應用前景.近年來以超分子自組裝概念研究其合成及拓展應用領(lǐng)域成為此類材料的熱點. 本文采用共沉淀法制備結(jié)晶度高、晶相單一的CO<,3><'2->型鎂鋁LDHs前體,分別以不同的二元脂肪酸、芳香酸、長鏈脂肪酸陰離子為客體,以返混沉淀法將其引入水滑石層間通過插層組裝合成多種具有超分子結(jié)構(gòu)

2、的LDHs,并通過實驗數(shù)據(jù)分析研究了樣品的組成、結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系,探索了主客體相互作用機理和超分子結(jié)構(gòu)模型,并對水楊酸根插層樣品的紫外屏蔽和吸收性能進行了應用研究. 實驗表明,反應條件pH、溫度、溶劑、干燥方式等因素主要對樣品的純度、結(jié)晶度、反應程度及形貌產(chǎn)生明顯影響；但作為的不同前體(層板元素摩爾比)和客體陰離子種類自組裝超分子的過程則主要受合成反應的溫度、樣品層板間陰離子的排列方式的影響. 通過XRD、FT-IR

3、、原子吸收、電化學等手段分別對樣品的組成、結(jié)構(gòu)、粒徑進行了表征.結(jié)果表明,通過控制自組裝條件,水楊酸根陰離子可取代鎂鋁水滑石前體層間的CO<,3><'2->離子,組裝得到晶體結(jié)構(gòu)良好的水楊酸根插層水滑石.特別是對其修飾的玻碳電極的電化學行為研究,是對層間是否嵌入不同電活性陰離子的現(xiàn)有表征方法的補充,同時對于深化認識此類材料和拓展其應用領(lǐng)域具有重要的參考價值. XRD分析表明,插層鎂鋁LDHs具有水滑石原有的晶體形貌,水楊酸根離子

4、可完全取代CO<,3><'2->,并較好的保持了層狀結(jié)構(gòu)；由此說明,有機陰離子的尺寸、層間的排列方式、層間水的數(shù)量、層板元素組成、反應程度都會對樣品的層間距產(chǎn)生影響. 紫外分析表明,水楊酸根插層LDHs具有良好的前體屏蔽紫外和插層吸收紫外的功能,并且因主體一客體、客體一客體相互作用而寬化,對紫外的吸收得到了加強:與構(gòu)成插層結(jié)構(gòu)的主體、客體相比,水楊酸根插層LDHs的熱穩(wěn)定性有較大提高,因此在防紫外輻射領(lǐng)域有著非常廣闊的應用前景.