层板剥离水滑石的制备及影响因素

采用阴离子表面活性剂N-月桂酰基谷氨酸(LG)为插层分子，研究了烷烃-LG-水(O/W)微乳液中烷烃量的变化对插层水滑石层间距的影响，同时研究了烷烃分子大小和水滑石层板阳离子不同对水滑石剥离难易程度的影响。实验表明，随着微乳液中烷烃含量的增加，制备得到了由插层到层板剥离的水滑石，并且烷烃的链长越长，水滑石的剥离越容易实现。层板化学组成对剥离难易程度也有影响，难易程度依次是Mg/Al-LDH，Zn/Al-LDH和Ni/Al-LDH。     

层状双金属氢氧化物的制备及其应用研究

层状双金属氢氧化物是一类新型的无机功能材料,具有特殊的层状结构和优异的物理化学特性,已成为当前研究的热点。介绍了层状双金属氢氧化物的结构与性质,特别分析了层状双金属氢氧化物的制备方法及其在催化材料、吸附材料、生物医药材料、光电功能材料等方面的应用研究进展,并对其在未来的发展方向进行了展望。     

新方法合成规则六角片状层状双金属氢氧化物

探索了一种合成规则的层状双金属氢氧化物(简称LDHs)六角纳米片的新方法,该方法基于传统的共沉淀法,并借鉴了尿素法的优点。 系统研究了沉淀剂、反应溶剂、反应时间和沉淀剂滴加速率对最终得到的粒子结晶度和形貌的影响。 研究结果表明,采用NH4OH为沉淀剂,以乙醇/水混合溶液为溶剂得到的LDHs纳米粒子结晶度高,晶型发育完美,呈现规则的六角片状,单分散性良好,粒径介于100~250 nm之间。 乙醇的加入一方面减慢了NH4OH电离出OH-的速率,降低了溶液过饱和度;另一方面,乙醇分子包裹在LDHs粒子周围,其表面的羟基起到了空间位阻作用,阻止粒子之间的团聚。 最佳反应时间既要保证LDHs晶粒的充分发育和成长,又要防止粒子之间的团聚。反应时间较短(1 h)时,晶粒发育不完全,粒子呈现不规则的六角片形;反应时间较长(4 h)时,LDHs粒子出现了六角片状重叠现象;只有当反应时间适中(3 h),LDHs粒子因晶胞生长充分而粒径分布均匀,并呈现规则六角片状。 沉淀剂滴加速率的不同会改变体系的过饱和度,从而影响LDHs粒子的形貌,滴加速率较低(0.025 mL/s)时,得到的粒子形貌规则、单分散性良好,且随着滴加速率的降低,粒子粒径逐渐增大。     

可聚合囊泡体系(烯丙基-二甲基-十二烷基溴化胺和十二烷基硫酸钠)在溶液中的盐效应

高稳定的囊泡广泛用于制作生物模型、药物输送以及合成纳米材料的模板。获得高稳定囊泡结构的重要方法之一是用聚合反应固定囊泡结构。作为可聚合囊泡制备的前期基础工作,研究了一种可聚合的囊泡体系：1-丙烯基－2,2,二甲基－十二烷基溴化胺（ADDB）和ADDB与十二烷基磺酸钠（SDS）的等摩尔比混合体系。该囊泡体系即使在高浓度盐水中也能够自发地形成均相的囊泡溶液。在聚合之前,采用动态激光光散射（DLS）、冷冻蚀刻透射电镜（FF-TEM）技术研究了可聚合囊泡的盐效应。DLS测试发现没有盐存在时,囊泡大小为83 nm,盐的浓度增加到250 mmol/L时,囊泡尺寸增大到250 nm。然而继续增大盐浓度到1000 mmol/L, 囊泡尺寸减小到180nm. FF-TEM结果发现盐浓度小于150 mM时, 单个囊泡为70 nm左右,然而明显存在囊泡的絮凝与融合;当盐浓度增加到400 mM时,单个囊泡尺寸减小到20 nm. 因此DLS 观测到囊泡尺寸增大的原因是由于囊泡的絮凝与融合;而尺寸减小的原因是由于在高盐浓度下,盐屏蔽了带电颗粒之间的静电相互作用,在熵增的驱使下,大囊泡变成小囊泡。     

Synthesis of Layered Double Hydroxides with Novel Morphologies

Generally, the hexagonal plate morphology of Mg-Al layered double hydroxides (LDHs) is more favorable, in this article, we report the synthesis of Mg-Al LDHs with unique morphologies, such as ring-like, fiber-like, and sphere-like particles, respectively, using simple traditional coprecipitation method. This synthesis of MgAl-LDHs were carried out with sodium dodecylsulfate together with Na₂-edta, Na₂-edta, and sodium tartrate, respectively, as assistants to favor the precipitation process. The obtained products were characterized by transmission electron microscopy, x-ray diffraction, and FTIR spectroscopy. The studied results confirm that morphology of LDHs might be controlled by a soft-template effect of assistants in traditional coprecipitation method.     

水滑石及其衍生物处理水中污染物的研究进展

水滑石(LDH)由于具有记忆效应、内部结构可调性、层间阴离子可交换性等优良性质,而在水处理领域具有广阔应用前景。综述了水滑石及其衍生物处理水中污染物的最新研究进展。介绍了LDH处理重金属废水和有机废水,利用催化氧化性能或通过与不同材料复合处理废水。此外,还简述了LDH的规模化生产现状及存在问题,对LDH材料在水处理领域的未来发展方向进行了展望。     

层状复合氢氧化物的有机改性方法及应用研究进展

层状复合氢氧化物(LDHs)因其化学组成可调、比表面积大、生物相容性好等特点,目前在环境、能源和生物医药等领域广受关注.然而, LDHs在合成过程中由于其分子内作用力易发生团聚而导致其在基体中的分散不均匀,极大地限制了LDHs在实际中的应用.有机改性是改善LDHs分散性的有效方法,从表面改性和插层改性两个方面综述了近年来LDHs的有机改性方法,并介绍了其在阻燃、吸附、催化、气体阻隔、发光、储能和生物医药材料等领域的应用.最后对改性后LDHs未来的研究方向和应用领域进行了展望.     

非平衡晶化控制水滑石晶粒尺寸

本文采用非平衡晶化法通过在晶化后期补加原料合成了一系列不同晶粒尺寸的水滑石（LDH）样品,研究表明：非平衡晶化法可在一定范围内调控LDH的粒径,所合成的LDH样品组成稳定,晶体结构完整。     

石墨烯/钴镍双氢氧化物复合材料的制备及其超电容特性

采用氧化石墨(GO)还原法制备石墨烯(GNS),以氨水为沉淀剂,在石墨烯存在的情况下,通过Co²⁺和Ni²⁺化学共沉积的方法合成了石墨烯/钴镍双氢氧化物复合电极材料,采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、比表面积测试(BET)等技术手段表征了产物的组成、结构和形貌,用循环伏安、恒电流充放电等测试方法对复合材料的电化学性能进行了研究。 研究发现,石墨烯纳米片均匀分散在钴镍双氢氧化物中,改善了钴镍双氢氧化物的传导性和结构稳定性。 电化学测试表明,在1 A/g的电流密度下,复合材料比电容高达2770 F/g,且循环500次后,比电容仍能保持93.4%,呈示该复合材料具有优异的电化学性能。     

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。     

双羟基复合金属氧化物的晶面生长选择性及晶粒尺寸控制

采用成核／晶化隔离法合成镁铝双羟基复合金属氧化物（LDH）,考察了晶化温度及晶化时间对晶体结构,晶面生长选择性及晶粒尺寸的影响规律。结果发现晶化温度相同时,随晶化时间延长,LDH的晶体结构趋于完整,晶粒尺寸增大;晶化时间相同时,随晶化温度升高,晶体结构趋于完整,晶粒尺寸显著增大,实验条件下得到的LDH,其沿a轴方向的尺寸均大于沿c轴方向的尺寸,即共沿a轴方向的生长速率比沿c轴方向的生长速度快,亦即[110]晶面的生长速率比[003]晶面的生长速率快。根据LDH晶粒尺寸随晶化时间及晶化温度的变化规律,选择合适的晶化条件,制备得到了粒径分布窄的纳米LDH。     

层状双金属氢氧化物晶粒尺寸的控制

旋转液膜反应器;层状双金属氢氧化物晶粒尺寸的控制     

Preparation and Characterisation of Li-Al-glycine Layered Double Hydroxides (LDHs)-Polymer Nanocomposites

LiAl-Layered Double Hydroxides, containing glycinate anions, have been prepared using LiAlO₂. The glycine containing LDHs were then exfoliated in chloroform. Dispersions of approximately 0.03 g of the LDH in 15 ml of the solvent were possible. Nanocomposites using the exfoliated LiAl-glycine LDH and polyethyleneglycol were prepared by adding appropriate amounts of polymer to the LDH-chloroform dispersion. The clay-polymer nanocomposites were then characterised using powder X-ray diffraction. The thermal and mechanical properties of the composites are reported. The results suggest that composites containing individual (exfoliated) LDH layers were obtained with the mechanical and thermal properties of the composites noticeably superior to those of the parent polymer.     

Co2+含量对CoAl-LDHs焙烧产物结构、组成及其生长碳纳米管的影响

采用成核晶化隔离法将Co²⁺引入层状双金属氢氧化物(LDHs),得到了含不同Co²⁺/Al³⁺物质的量的比为1∶1,2∶1,3∶1的二元钴铝碳酸根型LDHs(CoAl-LDHs)。通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜-能量散射谱(SEM-EDS)、拉曼光谱(Raman)、程序升温还原(TPR)及X射线光电子能谱(XPS)等方法对CoAl-LDHs焙烧产物的结构、组成及其化学气相沉积(CCVD)催化生长多壁碳纳米管(CNTs)进行了研究。结果表明：CoAl-LDHs前体中钴的含量可以明显改变焙烧产物的组成分布和还原性能,并最终影响CNTs的生长,其中以n_Co²⁺/n_Al³⁺比为2/1的LDHs作为催化剂前体可以得到管径均匀和石墨化程度高的CNTs,这与还原得到的纳米活性Co颗粒均匀分散有关。     

酸性黄25插层水滑石薄膜的制备及其性能研究

采用原位生长法在铝片基底表面制备了ZnAl-NO3-LDHs水滑石薄膜,以其为前驱体,在弱酸性条件下通过离子交换反应将酸性黄25阴离子插层至ZnAl-LDHs/Al薄膜层间,制备了酸性黄25插层水滑石薄膜,并采用XRD、SEM、FTIR、TG-DTA、UV-Vis和色差计等手段对薄膜进行了表征。XRD和FTIR表征结果表明,酸性黄25阴离子成功地插层到了水滑石薄膜层间,ZnAl-LDHs的层间距由0.87 nm增加到2.96 nm,NO3-阴离子在1 384 cm-1处的特征吸收峰消失,同时出现了酸性黄25阴离子的特征吸收峰。SEM照片显示,水滑石晶片主要以c轴平行于铝片基底生长。TG-DTA分析、UV-Vis分析、色差分析和紫外光老化结果表明,插层后酸性黄25阴离子的耐热性和耐光性均得到了提高。     

铝代α-Co（OH）2的制备及其电化学性能

采用化学共沉淀方法制备了Co-Al双金属氢氧化物,用红外光谱对所制样品的成分进行分析;用X射线衍射和场发射扫描电子显微镜表征产物的结构和形貌;用循环伏安、恒电流充放电等测试方法对Co/Al摩尔比为9∶1、8∶2和7∶3的铝代α-Co(OH)2的电化学性能进行研究。测试表明,Co/Al摩尔比为8∶2的铝代α-Co(OH)2具有最佳的电容性能,单电极比电容可达1180F/g,并且在1A/g电流密度下循环500周后,比电容仍能保持91%,有望成为电化学电容器的电极材料。     

过渡金属取代型杂多阴离子柱撑水滑石上环己烯的催化氧化性能

类水滑石及杂多阴离子柱撑水滑石具有可调变的二维孔道结构,活性组分可在较宽的范围内进行调变,从而使其成为有应用前景的氧化催化剂'·'．迄今,以完整结构形态的水滑石为催化剂的催化氧化研究尚未见报道．我们发现［'－'j,含可变价元素的类水滑石和过渡金属取代型杂多阴离子柱撑水滑石具有在较低温度下活化分子氧,从而实现活泼烃类a－H氧化的能力·本文报道了M。AIXW;;ZO。。（M＝Mg'",Zn'";X＝p,St;Z＝Mn2＋,Fe2＋,C。2＋,Ni'",Cll'"）层柱材料上环己烯的催化氧化行为．1实验部分M。AI－XW;;ZO。。系列杂多…     

插层组装超分子结构有机物柱撑阴离子层状材料

通过改变插层组装条件对有机物柱撑阴离子层状材料(organic pillared layered double hydrox-ide，简称organo-LDHs)进行调控，可获得在光化学、电化学、催化、控制释放等方面具有广阔应用前景的新型无机—有机功能性超分子结构复合材料。本文以插层组装概念及超分子结构为理论基础，介绍了超分子结构organo-LDHs的插层组装方法、表征手段、层间有机物客体的定位及应用研究。     

镁铝二元水滑石的焙烧产物对染料废水酸性红88的吸附

研究了镁铝水滑石的焙烧产物(LDO)对阴离子染料废水酸性红88(AR88)的吸附特征。分别考察了染料的初始浓度、吸附剂投加量、初始pH值、反应温度和竞争离子等因素的影响,并用XRD、红外光谱对水滑石以及吸附前后的LDO进行了表征。实验结果表明：LDO对高浓度的AR88具有良好的去除效果,在15 ℃、pH=10～11下,1.0 g·L^-1的LDO对浓度为2 000 mg·L^-1的AR88的去除率可高达99.95%,吸附容量为1 999.0 mg·g^-1。经4次回收重复利用的LDO对AR88的去除率仍为90%以上。     

水滑石(LDHs)及其衍生物在生物医药领域的研究进展

生物医学涉及到人类健康相关的多个领域:临床医疗、公共卫生、医药研发等多个方面.其中在医药研发领域,基于插层结构的纳米药物载体的研发已经成为重要发展方向之一.水滑石(LDHs)及其衍生物具有成本低、合成简单、载药高效、细胞膜透过率高、生物相容性好、易降解等优点,在生物医药领域得到了广泛关注.本文主要介绍了LDHs及其衍生物的制备方法,以及在抗菌治疗、生物成像和肿瘤治疗等方面的应用.此外,还简述了LDHs材料的规模化生产方法和现状,进一步分析了LDHs的实际应用前景.最后,对LDHs材料在生物医药领域的未来发展方向进行了展望.