反相气相色谱法探究铜镁铝水滑石的表面性质

采用共沉淀法合成了Cu_xMg_3-xAl-LDHs (x＝0～3), 利用FTIR 及IGC 法(反相气相色谱法)对合成的样品进行测试和表征, 并结合计算机模拟的结果来探讨铜镁铝水滑石的表面性质. 结果表明, 随 Cu²⁺含量的增加, 铜镁铝水滑石表面吸附自由能及表面能色散组分增加, 稳定性下降, 这可能由于Cu²⁺本身具有的Jahn-Teller 畸变会很大程度地影响层板的稳定性, 导致含铜水滑石体系的稳定性降低; 随着Cu²⁺含量的增加, 水滑石表面碱性先减小后增大.     

Cu(111)面上糠醇加氢生成2-甲基呋喃的反应机理

采用广义梯度近似的密度泛函理论并结合平板模型的方法,详细研究了糠醇在Cu(111)面上反应生成2-甲基呋喃的反应历程,优化了糠醇在Cu(111)面的吸附模型,并采用完全线性同步和二次同步变换的方法,对三种可能的反应机理中的各反应步骤进行了过渡态搜索.结果表明,糠醇主要通过支链上OH与Cu(111)面相互作用,易形成ψCH2和ψCH2O中间体(ψ代表呋喃环).糠醇进一步加氢机理很可能为:引入的氢物种明显降低了糠醇分解形成的中间体ψCH2的活化能,并促进了它的形成;中间体ψCH2更易从糠醇中获得H而生成2-甲基呋喃.该过程的控速步骤为ψCH2O*→ψCHO*+H*,活化能为199.0kJ/mol,总反应是2ψCH2OH=ψCH3+ψCHO+H2O.     

表面活性剂和硅烷偶联剂复合改性水滑石的表面性质

采用十二烷基硫酸钠(SDS)和3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、乙烯基三乙氧基硅烷(KH151)对锌铝水滑石进行有机改性,得到插层改性与表面改性结合的聚合物/锌铝水滑石复合材料。XRD、FTIR及计算机模拟的分析结果表明,SDS已垂直插入水滑石层间,层间距达到2.70 nm,KH550及KH151只是覆盖在水滑石表面,与层板表面羟基进行偶联。反相气相色谱的结果表明,复合材料的表面能(γsd)均比水滑石小,其中KH151-SDS-LDHs及KH550-SDS-LDHs的表面能较接近,由材料表面的酸碱常数,判断出SDS-LDHs表面趋于两性,KH151-SDS-LDHs及KH550-SDS-LDHs表面偏碱性,适于做碱性聚合物的填料。