生物分子-層狀雙氫氧化物納米復合材料的制備研究.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性質和廣闊的工業應用前景而得到學術界和工業界的關注。目前,有關LDH作為母體制備不同的功能材料及應用研究已成為高技術研究領域的熱點之一。
　　 本論文采用共沉淀法,通過改變反應條件來優化母體LDH的粒子性質,如:通過控制反應溶劑中乙醇與水的體積比(簡稱醇水比)、反應時間以及沉淀劑滴加速度等來制備不同粒徑的

2、產物。研究表明,控制較高的醇水比可以制備到小粒徑的LDH粒子,控制適當的反應時間可以得到形貌很規則的產物,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研究了谷氨酸(Glu)/層狀雙氫氧化物的納米復合材料的制備和性質。第一,通過離子交換法實現了Glu在ZnAl-LDH納米復合材料中的插層過程,研究了反應時間和R值(Zn2+/Al3+/Glu的摩爾比)對復合材料性質和結構的影響,結果表明,當反應時

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

4、,系統研究了R值、反應時間以及洗滌溶液的pH值對復合材料結構和性質的影響,結果表明,隨著pH值、R值的增大,復合材料的結晶度先增強后減弱,隨著反應時間的增加復合材料結晶度逐漸降低,從而得出最佳反應條件:R值為2:1:0.5,反應時間為1天以及洗滌溶液pH值為10.5；第三,自創研究了一種新方法實現了Glu在MgAl-LDH納米復合材料中的插層,該新方法具有一些優點,如反應過程中無需氮氣保護,可以通過反應中的現象變化來判定滴加谷氨酸溶液的