生物分子-層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料的制備研究.pdf

1、層狀雙氫氧化物(LayeredDoubleHydroxide,簡稱LDH),一種帶永久正電荷的新型無機材料,因其具有獨特的電學(xué)性質(zhì)和廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景而得到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注。目前,有關(guān)LDH作為母體制備不同的功能材料及應(yīng)用研究已成為高技術(shù)研究領(lǐng)域的熱點之一。
　　 本論文采用共沉淀法,通過改變反應(yīng)條件來優(yōu)化母體LDH的粒子性質(zhì),如:通過控制反應(yīng)溶劑中乙醇與水的體積比(簡稱醇水比)、反應(yīng)時間以及沉淀劑滴加速度等來制備不同粒徑的

2、產(chǎn)物。研究表明,控制較高的醇水比可以制備到小粒徑的LDH粒子,控制適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)時間可以得到形貌很規(guī)則的產(chǎn)物,控制較慢的滴加速度則可以得到大粒徑的粒子。
　　 本論文還采用了其他三種方法系統(tǒng)研究了谷氨酸(Glu)/層狀雙氫氧化物的納米復(fù)合材料的制備和性質(zhì)。第一,通過離子交換法實現(xiàn)了Glu在ZnAl-LDH納米復(fù)合材料中的插層過程,研究了反應(yīng)時間和R值(Zn2+/Al3+/Glu的摩爾比)對復(fù)合材料性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果表明,當(dāng)反應(yīng)時

3、間為1天時,Glu/LDH納米復(fù)合材料結(jié)晶度較好,Glu分子都以垂直形式插入,此時Glu在層間達到交換平衡；延長反應(yīng)時間,復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生部分坍塌,在微酸性的Glu溶液中發(fā)生部分溶解而使其六邊形結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損；當(dāng)R值較低時,復(fù)合材料的結(jié)晶度相似,當(dāng)R值大于2:1:1.6時,隨著R值增大復(fù)合材料結(jié)晶度逐漸降低:從而得出最佳的反應(yīng)時間為1天,最佳的R值為2:1:1.6:第二,通過沉淀熱轉(zhuǎn)化法實現(xiàn)了Glu在ZnAl—LDH納米復(fù)合材料中的插層

4、,系統(tǒng)研究了R值、反應(yīng)時間以及洗滌溶液的pH值對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響,結(jié)果表明,隨著pH值、R值的增大,復(fù)合材料的結(jié)晶度先增強后減弱,隨著反應(yīng)時間的增加復(fù)合材料結(jié)晶度逐漸降低,從而得出最佳反應(yīng)條件:R值為2:1:0.5,反應(yīng)時間為1天以及洗滌溶液pH值為10.5；第三,自創(chuàng)研究了一種新方法實現(xiàn)了Glu在MgAl-LDH納米復(fù)合材料中的插層,該新方法具有一些優(yōu)點,如反應(yīng)過程中無需氮氣保護,可以通過反應(yīng)中的現(xiàn)象變化來判定滴加谷氨酸溶液的