层状双金属氢氧化物在绿色材料领域中的应用

层状双金属氢氧化物(LDHs)由于其特殊的二维平面层状结构和良好的生物兼容性(低毒性),可以和不同材料杂化形成生态环境友好的纳米复合材料,广泛应用在生物分子的贮存、药物输送载体、有机催化、环境污染物的吸附去除以及光、电、磁等方面。本文介绍了LDHs的结构、制备、性能以及在绿色材料领域的应用研究进展,并对LDHs在绿色材料领域的发展方向进行了展望。     

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。     

层状双金属氢氧化物及其应用

介绍层状双金属氢氧化物通过层板组成调节、层间阴离子交换、薄膜沉积及其剥离重组等获得的材料在酸碱催化、催化氧化及其他功能材料中的应用。     

微波法合成乙二醇插层镍铝层状双金属氢氧化物

乙二醇(EG)插层层状双金属氢氧化物(LDH)可作为层间催化反应器,用于原油中环烷酸与EG的酯化脱酸反应,但其合成过程需要较长时间。 以硝酸根型镍铝LDH为前体,在KOH促进下,采用微波辅助的离子交换法合成EG插层LDH,省时节能,提高效率。 考察了微波时间、微波温度和微波功率对EG插层LDH结构的影响。 并用XRD、FT-IR和TG-DSC等比较了微波法和常规方法合成的EG插层LDH的性质。 结果表明,微波辐射能提供高能量,促进待交换阴离子向层间的扩散,并减弱层板与层间原有阴离子间的作用力,在微波温度为120 ℃,微波时间为10 min和微波功率550 W的条件下,即可得到结晶度高的EG插层LDH。 微波法合成的EG插层LDH与常规方法合成的具有相似的性质和更高的结晶度,而合成时间可由12 h大幅缩短至10 min。     

喜树碱插层的镁铝型层状双金属氢氧化物的合成及表征

采用共沉淀法把抗癌药物喜树碱（Camptothecin, CPT）插入层状双金属氢氧化物(layered double hydroxide, LDH)层间, 合成了CPT-LDH纳米杂化物。结果表明,在CPT-LDH纳米杂化物中,CPT在层间的排布方式有两种,即平行于层板的单层排列和垂直于层板的双层排列;缓释研究表明,CPT-LDH在pH 7.5的磷酸缓冲液中具有明显的缓释效果,其释放速率较相同pH值时CPT和LDH物理混合物的释放速率明显降低;考察了CPT-LDH的药物释放机理,在 pH 7.5的缓冲溶液中,释放过程受粒内扩散过程控制;CPT-LDH纳米杂化物的释放动力学符合准一级动力学过程。     

层状双金属氢氧化物基光催化剂的研究进展

层状双金属氢氧化物(LDHs)具有组分可调、层板金属离子高度分散、层间阴离子可交换、拓扑转变等特性,使其可作为理想的光催化剂、催化剂载体或前驱体。作为一种新型多功能材料,LDHs基光催化剂在环境净化、能源储备、工业催化和生物医学等多个领域广泛应用。但是,选择合适的路径进一步优化LDHs基光催化剂的性能,以实现太阳能的高效利用及催化反应过程的高转化率和高选择性仍然具有很大的挑战性。本文依据LDHs的结构特点及活性组分引入方式,将LDHs基光催化剂的制备方法总结归纳为主体层板构筑法、客体插层敏化法、剥离层层组装法、复合材料杂化法四类,详细介绍了不同制备方法对光催化性能的影响,综述其最新研究进展;并结合LDHs基光催化材料的应用,介绍其光催化行为和机理;最后,对LDHs基光催化剂的应用前景进行分析和展望。     

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     

层状双金属氢氧化物的剥离方法及其应用

层状双金属氢氧化物(LDHs)是由带结构正电荷的片层和层间阴离子有序组装而成的层状无机化合物, 近期其剥离研究受到关注. 剥离后的LDHs纳米片可被看做“无机高分子”, 具有纳米尺度的开放结构, 既可作为理论研究模型, 又可作为新型基元组装功能复合纳米结构或材料, 具有显著的应用潜力. 本文对LDHs的剥离方法、剥离产物的表征方法及其应用研究现状进行了综述, 并对今后的研究方向进行了展望.     

基于层状双金属氢氧化物的电化学生物传感器研究进展

层状双金属氢氧化物（LDHs）具有开放的二维平面结构和良好的生物相容性,是非常适合于将生物酶固定在电极表面用于生物传感器的主体材料。本文介绍了酶在LDHs材料上的固定方法,综述了近年来基于这类二维层状材料的各种电化学生物传感器的研究进展,讨论了不同类型生物传感器的设计原理和电子传递机理,并对LDHs在电化学生物传感领域...     

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。     

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.     

层板金属离子不同的钴基双氢氧化物制备及其电化学性能

通过调变层板中的三价金属离子制备了层板金属离子不同的钴基双氢氧化物(LDHs),X-射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外(FTIR)测试表明,层板中金属离子的变化对LDHs的物理结构有较大影响。电化学性能比较表明,三价金属离子的改变对材料的有效工作电位窗口和大电流稳定性及循环容量保持率均有很大影响。由于二价与三价金属离子在电化学过程中的作用不同,Co-AlLDHs在1A·g-1的电流密度下比容量达到447F·g-1;Co-InLDHs与Co-CrLDHs则具有很好的循环稳定性和电容性质。     

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.     

水滑石基负载型催化剂的制备及其在催化反应中的应用

负载型催化剂作为一类重要工业催化剂,广泛应用于合成氨工业、能源化工和精细化工等重要的工业生产过程.水滑石（LDHs）是一类阴离子型二维层状无机功能材料,其具有层板元素比例可调、金属阳离子高分散和结构拓扑转变等特性,在多相催化中,其作为负载型催化剂的前体或者载体具有广阔的应用前景.总结了以LDHs或其拓扑转变得到的复合金属氧化物（MMO）作为催化剂载体,以LDHs作为催化剂前体,制备高性能的负载型单金属或双金属催化剂,聚焦于其在电催化、氧化脱氢、选择性加氢和合成气转化反应中的最新研究进展.最后,进一步讨论了LDHs基负载型催化剂未来的发展趋势以及面临的挑战,并提出了解决这些问题的有效方案.     

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。     

Evaluation of Organically Modified Layered Double Hydroxides as Fillers for the Preparation of Polymer Nanocomposites in Miniemulsion Polymerization

Latexes of poly(n‐butyl acrylate‐co‐methyl methacrylate) [P(BA‐co‐MMA)] filled with magnesium–aluminum layered double hydroxides (MgAl‐LDHs) are synthesized using miniemulsion polymerization. Three commercial LDHs organically modified with different types of anions are used as fillers (Perkalite F100S, Perkalite A100, and Perkalite AF50) and three different types of surfactants are tested to stabilize the miniemulsions including a cationic, an anionic, and a nonionic one. Stable LDH‐containing miniemulsions are prepared with a mixture of sodium dodecyl sulfate and Triton X‐405 and the polymerizable co‐stabilizer octadecyl acrylate. They are then polymerized to yield nanocomposite latexes. Depending on the type of LDH used, the presence of the inorganic material in the reaction medium affects the polymerization kinetics. X‐ray diffraction analysis of the resulting nanocomposite films suggests exfoliation of the inorganic material. The glass transition temperature of the nanocomposites is not affected by the LDHs and the decomposition temperature of the nanocomposites determined by thermogravimetric analysis is greater than that of the pure polymer.     

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.     

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。