AB24在MgAl-LDO上的吸附性能及机理研究

本文探讨了nMg/nAl=3的水滑石焙烧产物(MgAl-LDO)对染料酸性黑24(AB24)的吸附性能及其机理。考察了不同因素对MgAl-LDO吸附AB24性能的影响,并研究了吸附过程的热力学和动力学机理。实验结果表明:MgAl-LDO对AB24具有优异的吸附性能,在298 K,pH=10条件下,1.0 g.L-1MgAl-LDO对1 000 mg.L-1AB24溶液的吸附容量和去除率分别达到998.31 mg.g-1和99.83%。动力学和热力学研究表明:MgAl-LDO对AB24的吸附过程同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,并且是个放热、自发的过程。计算所得的吉布斯自由能绝对值在10~15 kJ.mol-1,这主要是由染料分子与水滑石层板的氢键作用产生,结合Materials Studio 5.5软件模拟AB24染料分子在MgAl-LDHs上的排列分布,推测MgAl-LDO对AB24的吸附机理是表面吸附(占优势)与层间插层的协同作用。同时,该吸附过程符合准二级反应动力学模型。     

药物-无机复合材料姜黄素嵌入镁铝水滑石的合成、表征及缓释性能的研究

采用共沉淀和离子交换方法将药物姜黄素(Cur)嵌入到Mg-Al-LDHs层间,制备了一种新型的药物-无机复合材料,借助XRD,FTIR和TG-DTA等手段对样品进行了表征。结果表明,Cur阴离子以平行或者单层、沿其短轴方向垂直嵌入到层间;与主体层板通过氢键与静电作用形成超分子结构;该超分子结构姜黄素-水滑石复合材料与姜黄素相比,其热稳定性、耐酸性及缓释性能均有大幅度提高,缓释实验数据符合Bhaskar方程和一级动力学方程模型。     

含水Mg3Al-LDH-Cl的电子结构与成键特征

建立了Mg₃Al-LDH-Cl-nH₂O (n＝0～2)双层周期性计算模型. 选用密度泛函理论-赝势平面波法CASTEP, 从原子轨道布居、Mulliken电荷布居、态密度(DOS)等方面, 计算研究了含层间水情况下体系的电子结构及成键特征, 并探求了层间水分子含量及水分子的电子屏蔽效应对Mg₃Al-LDH-Cl-nH₂O材料电子结构的影响. 结果表明体系层板上 M—O同时具有共价键与离子键两种特征, 主客体之间以静电作用为主, 而层间客体之间的相互作用以氢键作用为主. 层间H₂O的电子屏蔽作用主要表现为对层间阴离子的影响以及对层板上二价金属阳离子的影响. 主体层板的电价成分和层间域的共价成分均随着水分子数目的增加而增加.