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类水滑石材料新制备方法及结构与性能的理论研究

本论文针对传统制备水滑石类化合物采用的共沉淀方式存在的缺点,率先突破了本室提出的成核/晶化隔离技术,系统研究了制备条件及其影响因素,研究了产物的一系列性质,并在实验的基础上,运用量子化学计算手段揭示了结构与性能的关系。一.成核/晶化隔离方式制备水滑石类化合物本论文针对传统制备水滑石类化合物采用的共沉淀法存在的缺点,即整个制备过程是成核与晶化同时发生,导致最终产物粒径分布较宽,具有非均匀性,且在操作上难以控制和耗时长,因此率先实践了成核/晶化隔离的方式,创制了一种特殊反应器,能在相同的过饱和度的条件下,瞬间完成共沉淀过程,然后在可控温度、时间下晶化,得到不同纳米尺寸且粒径窄分布的产物,同时大大缩短了制备时间。二.纳米Mg-Al-CO_3与Zn-Al-CO_3水滑石系列物理化学性质1.由成核/晶化隔离法制备的Mg-Al-CO_3水滑石产物粒子尺寸为纳米级,因此浆液为胶体分散系统。该类正电性溶胶近些年在钻井业中的应用效果得到了极大的肯  (本文共126页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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层嵌主客体功能复合化合物研究

无机层状化合物是一类二维层状结构的化合物,因其特殊的结构和物理化学性质,尤其是层状化合物能被客体分子嵌入层间进而对主体和客体的性质都产生影响的特性,使层状化合物在催化,导电和生物等领域有着广泛的应用。本文以层板带正电荷的阴离子水滑石,层板带负电荷的磷酸氢锆和三氧化钼三种层状无机化合物为主体,以药物分子,生物分子,稀土化合物和导电聚合物为客体分子,在药物释放,脱氧核糖核酸分子DNA发光,CO2催化共聚和功能性空心球的制备四个领域内开展研究。1.苯氧甲基青霉素对水滑石嵌入的研究。我们通过水滑石记忆效应方法,将药物分子苯氧甲基青霉素嵌入到阴离子水滑石层间。得到了分子组成是Mg6Al2(OH)16(C16H17N2O5S)0.75(OH)1.25(HTP)的层状嵌入复合物。HTP经过X射线衍射,差热热重分析,元素分析,红外光谱和紫外光谱分析,我们能证实药物分子苯氧甲基青霉素(PMP)已经嵌入到水滑石层间。根据表征的结果,我们推测得到的嵌...  (本文共160页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(青海盐湖研究所 )
中国科学院研究生院(青海盐湖研究所 )

镁铝层状复合氢氧化物微晶的合成与应用基础研究

粘土是存在于地球表面的最普通材料之一,粘土材料一般分阳离子型粘土和阴离子型粘土两大类。其中,阴离子型粘土为天然或人工合成的层状复合氢氧化物(LDH),层间含有可交换的阴离子;在结构上可以看作含有水镁石型(氢氧化镁型)层板的层状化合物,层板由于三价阳离子对部分二价阳离子的取代而带有正电荷,层板间的水合阴离子对层板的正电性起到平衡作用。LDH阴离子粘土具有非常广泛的用途,现已进行过深入研究的主要应用领域包括:1)作催化剂或催化剂前驱体;2)作离子交换剂或吸附剂;3)应用于医药领域;4)作阻燃剂和PVC热稳定剂。青藏高原丰富的氯化物型盐湖资源为氯离子柱撑水滑石(LDH-Cl)的合成提供了廉价的MgCl_2·6H_2O原料,对LDH-Cl的合成、性质及应用性能的基础研究对于盐湖资源的可持续开发利用有积极意义。本文中,我们对LDH-Cl主要作了以下几方面的研究工作:1、为探讨合成条件对LDH-Cl的组成、结构和性能的影响,我们在不同的晶化...  (本文共151页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京化工大学
北京化工大学

层状α-Ni(OH)_2和镍铝水滑石的光敏性能研究

本文研究工作发现在紫外光照射下,具有主客体插层结构的α-Ni(OH)_2和NiAl-NO_3-LDHs具有可逆的光致变色现象。以此为基础,根据水滑石类化合物(LDHs)的超分子插层结构及其可调控性,制备了一系列具有光敏性能的插层化合物。采用XRD、FT-IR、UV-vis、TG-DTA-MS、XPS、ESR和EXAFS等多种表征手段系统研究了上述插层化合物的结构及其光敏性能。采用化学沉淀法合成了层间硝酸根非化学计量的α-Ni(OH)_2。采用XRD、FT-IR、UV-vis、TG-DTA-MS、ESR及XPS等表征方法,对α-Ni(OH)_2的晶相结构、化学组成及光致变色机理进行了详细研究。研究结果表明,α-Ni(OH)_2层板存在两种结构单元:规则的Ni-O八面体结构单元以及层板Ni~(2+)与层间NO_3~-发生配位而形成的特殊八面体结构单元。该特殊八面体结构单元在紫外光照时发生的Jahn-Teller变形导致了α-Ni(O...  (本文共120页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学技术大学
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聚合物/水滑石类层状双氢氧化物复合材料的制备和结构性能研究

本论文探讨了聚合物/层状双氢氧化物(LDH)纳米复合材料的制备方法,并对其形貌结构和性能进行了表征。采用溶液插层和熔融插层法制备了聚碳酸丙烯酯(PPC)/Mg_3Al LDH、线性低密度聚乙烯(LLDPE)/Mg_3Al LDH和Nylon 6/Mg_3Al LDH剥离纳米复合材料。同时研究了合成条件对水滑石结晶形态结构、热降解行为和EVA/水滑石阻燃性能的影响,以及水滑石与微胶囊化红磷的协同效应。主要研究内容包括:1.以环己酮为溶剂采用溶液插层方法将PPC链插入有机修饰的MgAl-LDH片层制得PPC/MgAl-LDH纳米复合材料。热重分析表明,含有少量LDH纳米片层的复合材料的热稳定性才有可能提高,这是因为剥离的LDH片层不仅有阻隔效果能够提高PPC树脂的热稳定性,但同时它是一种弱碱对PPC具有负的催化降解效果。在20%失重时,含有1%OMgAl LDH的PPC/MgAl-LDH纳米复合材料比纯PPC树脂的热稳定性高10℃。...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

磁性水滑石的制备与表征

水滑石作为固体碱催化剂替代NaOH等均相碱性催化剂广泛应用于加氢、聚合、缩合反应、烷基化反应和重整反应。近年来,人们借助迅速发展的纳米技术,制备了纳米水滑石。纳米水滑石具有大的比表面积和高的比表面能,大大提高了水滑石作为固体超强碱的催化活性。但纳米水滑石存在分离回收困难和在液相催化体系中易团聚等弊端。因此,研究和开发一种易于分离和回收,同时又具有较高催化活性的新型纳米固体碱催化剂,具有重要的理论和实际意义。本文结合国内外本领域的研究现状,以层状水滑石为前体,开展了将磁性基质与二维层状水滑石前体组装制备磁性纳米类水滑石催化剂的制备研究,旨在制备出具有潜在应用价值的环境友好新型纳米水滑石材料。采用化学共沉淀法,将磁性基质与二维层状水滑石组装制备了镍基、镁基二元磁性水滑石。在二元水滑石的基础上,制备了三元磁性铜镍铝、锌镁铝水滑石。研究了在一定合成条件和磁性基质浓度下,铜、镍锌、镁、铝摩尔比和焙烧温度对水滑石结构、纯度、结晶度和磁学性能...  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>