谷氨酸插层镁铝水滑石的制备、表征及其对水中铅离子的吸附性能研究

以硝酸镁和硝酸铝配制含镁铝离子的金属盐溶液,以谷氨酸溶于脱二氧化碳的去离子水中配制含谷氨酸的酸溶液,采用共沉淀方法,在N2保护下将盐溶液与酸溶液混合、晶化后制备谷氨酸插层镁铝(Mg-Al-G)水滑石,通过红外光谱和热重分析对其进行了表征,并研究了其对水中铅离子的吸附性能。结果表明,谷氨酸在150℃脱羟基,在250℃时分解,当谷氨酸成功插入水滑石层间后,水滑石的热稳定性得到提高;Mg-Al-G水滑石对水中铅离子具有较好的吸附性能,在Mg-Al-G水滑石的镁铝比为2∶1、Mg-Al-G水滑石用量为4.0000 g、铅离子溶液初始浓度为30 mg·L^(-1)、铅离子溶液pH值为6、吸附时间为90 min、吸附温度为20℃的最佳条件下,Mg-Al-G水滑石对水中铅离子的吸附率达到97.17%。

谷氨酸插层水滑石组装、包裹及缓释性能研究

采用共沉淀法和离子交换法实现了谷氨酸与Zn/Al水滑石的插层组装,并采用X射线粉末衍射、差热分析、红外光谱表征了谷氨酸插层水滑石的结构,并在模拟胃液和肠液中测试了复合材料中谷氨酸的缓释性能。结果表明,合成的水滑石前躯体(LDHs-NO3)结构规整、晶相单一,层间距为0.879 nm;2种方法合成的谷氨酸插层水滑石,其层间距分别增加到1.251 nm和1.334 nm,可以推测谷氨酸以垂直方式分布于水滑石层间。插层后水滑石样品在1588 cm-1和1346 cm-1处出现了谷氨酸中羧酸根的不对称伸缩振动和对称伸缩振动峰,也佐证了氨基酸插层成功。谷氨酸插层水滑石后,其热稳定性大大提高,热分解温度由230℃升高至397～434℃。与物理混合法相比,谷氨酸与水滑石复合后增加了谷氨酸的耐酸性,使其具有较好的缓释性能。谷氨酸释放曲线符合Bhaskar方程,表明微粒间的扩散作用是谷氨酸分子释放的限速步骤。LDHs-Glu经海藻酸钠包裹后,在模拟肠液中缓慢释放而在模拟胃液中不释放,起到了肠液定向释放的效果。

谷氨酸柱撑水滑石超分子结构层柱材料的插层组装

用返混沉淀方法实现了谷氨酸柱撑水滑石超分子结构层柱材料的插层组装 ,得到结晶度高、晶相单一且谷氨酸在层间有序排列的超分子结构层柱材料 .用 X射线衍射、原子光谱、元素分析、红外光谱及热重-差热分析表征了超分子结构层柱材料的结构 ,给出其结构模型 .

溶液插层法制备聚乳酸/SDS改性镁铝水滑石纳米复合材料及其性能表征

通过微波辐照制备镁铝水滑石(Mg-Al-LDHs),并用十二烷基硫酸钠(SDS)改性制备SDS有机改性镁铝水滑石(SDS-Mg-Al-LDHs)。以其为助剂,采用溶液插层法制备聚乳酸/SDS改性镁铝水滑石(PLA/SDS-Mg-Al-LDHs)纳米复合材料,并且测定其力学性能、热稳定性、降解性。通过X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TG)对材料进行表征和结构分析。结果表明:SDS-Mg-Al-LDHs用量达到3%时,PLA/SDS-Mg-Al-LDHs纳米复合材料的力学性能达到最大.同时加入SDS-Al-LDHs提高了PLA纳米复合材料的热稳定性。降解性研究表明SDS-Mg-Al-LDHs有利于提高PLA的可降解性。

草甘膦插层镁铝水滑石MgAl-LDH-gly的释放性能研究

采用成核 /晶化隔离法将草甘膦 ( Glyphosate:gly)插层组装到镁铝水滑石层间 ,制得草甘膦插层镁铝水滑石 ( Mg Al-LDH-gly) .在水和碳酸钠溶液中考察了 gly的释放性能 ,初步探讨了 Mg Al-LDH-gly在这两种溶液中的释放机理 ,认为其释放机理主要为离子交换 ,释放速率较大的初期符合一级动力学过程 .用磷酸缓冲溶液考察环境 p H值对 Mg Al-LDH-gly释放的影响 ,证明弱碱性 ( p H=7.6)和偏中性 ( p H=6.6)环境有利于其释放 ;探讨混合无机阴离子溶液中无机阴离子对 Mg Al-LDH-gly释放性能的影响 ,结果表明 ,Mg

夹心型钨锑酸阴离子插层镁铝水滑石的制备与表征

目的:制备一种新型多阴离子插层水滑石类无机复合功能材料(Sb2W18Co3-LDHs)。方法:采用离子交换法制备Sb2W18Co3-LDHs,使用X-射线粉末衍射和红外光谱对样品进行了表征。结果:夹心型钨锑酸阴离子(Sb2W18Co3)成功插入到Mg-Al-LDHs层间,取代了层间原有的硝酸根离子,制备了新型的Sb2W18Co3-LDHs。结论:夹心型锑钨酸盐成功应用于水滑石复合材料中。

有机紫外吸收剂插层锌铝水滑石的制备及表征(英文)

采用离子交换法,以去离子水或乙二醇为分散介质,制备了层间为磺基水杨酸、4-羟基-3-甲氧基肉桂酸和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸等紫外吸收剂阴离子插层的锌铝水滑石。利用XRD、IR、TG-DTA等技术对样品结构进行表征,采用UV-Vis吸收光谱研究产物的光化学特性,并用Gaussian-98软件包中ab initio分子轨道法(HF/6-31G)计算了3种有机紫外吸收剂的分子结构和电荷分布,提出了合理的客体分子在主体层间的排列方式,分析了其结构与光化学行为的关系。研究表明,由于有机紫外吸收剂进入层间,不仅客体与主体层板存在静电力和氢键相互作用,而且在限域空间中有利于客体之间的相互作用,从而使插层产物的紫外吸收范围和能力显著增强,是一类具有潜在应用价值的无机-有机超分子复合结构的紫外吸收材料。

镁铝水滑石层板与层间阴离子相互作用的理论研究(英文)

本文采用以ASEDMO含原子对排斥的EHMO法为基础的结构自动优化的EHTOPT程序对镁铝水滑石LDHs层板与层间阴离子相互作用进行了理论研究。以Mg6Al2OH16X·H2O为分子结构单元计算并分析了与不同层间阴离子形成稳定结构的能量变化、成键状况及电荷转移情况揭示了层间作用力的本质。结果表明LDHs层板与层间阴离子间存在静电吸引、氢键等非共价键弱相互作用且氢键作用为主其强弱与阴离子电荷分布、空间排布方式密切相关层间阴离子电荷分布同时还影响着层板酸碱性的变化。

甲基磺酸根插层镁铝型水滑石的制备及其对水中卤乙酸的吸-脱附性能研究

本文采用“微波辅助-焙烧还原法”制备得到甲基磺酸根插层镁铝型水滑石材料(SMS-Mg3Al-LDHs),并采用XRD、FT-IR、SEM和TEM的技术手段对材料进行表征,验证了合成方法的有效性;然后将制备的SMS-Mg3Al-LDHs材料应用于水中卤乙酸的吸附和脱吸附性能研究中,对影响材料吸附-脱附目标物的因素(吸附的吸附剂用量、吸附时间、吸附率、酸浓度、萃取剂种类、萃取时间和萃取次数)进行了考察。结果表明,SMS-Mg3Al-LDHs材料可对水中痕量卤乙酸在20min内完成吸附,用HCl溶解吸附剂以实现快速脱吸附,以5%叔丁醇-甲基叔丁基醚为萃取剂完成对目标物的萃取,并以衍生化-气相色谱法对吸附-脱附性能进行考察;研究表明,所制备的SMS-Mg3Al-LDHs材料是一类在水中卤乙酸检测前处理中具有开发应用前景的富集净化吸附剂材料。

镁铝水滑石层间阴离子对其阻燃性能的影响

采用共沉淀法合成了层间阴离子分别为Cl-、NO3-、CO23-和Cl-/NO3-混合离子的镁铝水滑石试样,采用XRD、TG-DTA分析试样的相组成和热性能,并讨论了不同层间阴离子镁铝水滑石对纸张阻燃性能的影响。结果表明,不同层间阴离子的镁铝水滑石粒径均在200～250 nm之间,且具有较高的正电荷密度,结晶度较高,晶相较均一。层间阴离子为Cl-/NO3-的镁铝水滑石的热稳定性最好,热分解残余量最高,为58.74%,其阻燃性能也最好,当其加入量为20%时,阻燃纸的氧指数为26.2%,达到难燃级。

D-(+)-对甲基二苯甲酰酒石酸插层锌铝水滑石的制备及表征

以Zn_(0.676)6Al_(0.328)(OH)_2(NO_3)_(0.377)·0.682H_2O为前体,无水乙醇作分散剂,在pH值为5～6、温度80℃条件下采用离子交换法组装了手性拆分剂D-(+)-对甲基二苯甲酰酒石酸(DTTA)插层锌铝水滑石,并采用XRD、FT-IR、DSC-TG、ICP和EA等现代物理化学分析技术对样品进行表征。结果表明,通过控制离子交换条件,可成功将DTTA插入到锌铝水滑石层间,得到的有机-无机复合材料结构完整,晶相单一,具有良好的层状结构,其层间距从0.90nm扩大为2.07nm。DTTA插入水滑石后,完全燃烧分解温度从346℃升高到470℃。

钼系络离子[O{MoO(O_2)_2}_2]^(2-)插层锌铝水滑石

采用离子交换法,以锌铝碳酸根型水滑石(Zn/AlCO3LDHs)为前体,进行了钼系络离子[O{MoO(O2)2}2]2-插层水滑石的研究,利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和元素分析等手段对插层产物结构和组成进行了分析。结果表明:离子交换法可制备出钼系络离子[O{MoO(O2)2}2]2-插层Zn/AlCO3LDHs的产物,插层产物保持了原有水滑石的层状结构,而且升高温度有利于层间阴离子交换完全,从而使晶体结构趋于完整。

磷酸根插层水滑石阻燃剂的研制

采用共沉淀法制备镁-铝水滑石[Mg4A l2(OH)12CO3.4H2O]前驱体,由离子交换法组装磷酸根插层水滑石。用化学分析,XRD,DTA-TG等手段,对样品进行分析和表征,并测试其阻燃性能。结果表明,磷酸根插层水滑石用于高分子材料,具有阻燃、消烟、填充功能,是无卤的无机阻燃剂新品种。

癸二酸根插层水滑石的组装及其结构表征

Sebacate-intercalated hydrotalcite was prepared using Mg-Al layered double hydroxides (Mg-Al LDHs) as intercalation hosts and sebactate ion as interscalation gust by methods of ion exchange, one-step synthesis and calcinations-rehydration and characterized by IR, XRD and TEM. The sebacate-pillared Mg-Al hydrotalcite with good crystallinity could be prepared by any one of the above mentioned methods. The interlayer distance for the pollared species varied slightly with synthetic method and reaction conditions.

镁铝水滑石的有机改性实验研究

采用共沉淀法合成了对甲基苯磺酸有机插层改性的镁铝水滑石,用XRD、FTIR、TG-DSC等技术表征产物特征。研究表明,合成的对甲基苯磺酸插层LDH物相纯净、结晶度高,层间无硝酸根,而且2∶1型有更好的晶形;2∶1型对甲基苯磺酸插层LDH在450~500℃层状结构逐渐被破坏,而3∶1型在400~460℃0层状结构被破坏。因此2∶1型对甲基苯磺酸插层LDH更稳定,为进一步研究聚合物基水滑石复合材料奠定了基础。

镁铝水滑石的制备与应用研究

镁铝水滑石因其阴离子的特殊性,具有诸多优点且应用广泛,引起了国内外诸多研究人员的关注。天然水滑石数量很少,而且大部分以尖晶石的形式出现,纯度极低,通过除去杂质得到纯度更高的天然水滑石成本非常高,因此通过人工合成获得高纯度的水滑石成为首选方法。目前我国合成水滑石(LDHs)的产量以15%左右的年增长率稳定增长,市场规模也维持15%以上高速增长。本文总结了近年来国内外镁铝水滑石的典型制备方法和应用,对比分析了各方法的优缺点以及最近几年镁铝水滑石在各领域的研究结果,最后对镁铝水滑石制备方法后续的研究与优化进行了展望。

锌铝类水滑石的复原及表征(英文)

本文采用焙烧复原法,在70℃以80%的乙醇溶液为分散介质,有机酸阴离子与煅烧后的锌铝类水滑石的物质的量之比为1∶9的条件下,实现了苯甲酸及苯二甲酸异构阴离子与锌铝类水滑石的插层反应,同时,还进行了等物质的量的两种酸与锌铝类水滑石(1∶1∶9)的插层反应。利用XRD和IR测试技术对样品结构进行表征,UV及HPLC对有机酸的反应量进行定量,并采用Gaussian鄄98软件包中abinitio分子轨道法(HF/6鄄31G)计算了各有机酸阴离子的分子结构,分析了其结构与插层行为的关系,并理论结合实验给出了各有机酸阴离子在锌铝类水滑石层间可能的空间构型。研究结果表明,苯甲酸及苯二甲酸异构阴离子在插层过程中表现出选择性,其优先进入锌铝类水滑石层间的顺序是:对苯二甲酸>邻苯二甲酸>间苯二甲酸>苯甲酸,且锌铝类水滑石对对苯二甲酸表现出较高的选择性,是环境友好的分离方法。

层间阴离子对四元水滑石超分子作用力的影响(英文)

构建一价阴离子(X=F-,Cl-,Br-,I-,NO-3,OH-)插层铜锌镁铝四元水滑石(CuZnMgAl-X)周期性计算模型,采用密度泛函理论(DFT),选取CASTEP程序模块,对体系进行几何全优化,从结合能、结构参数、Mulliken布居、氢键布居、态密度等角度研究了不同层间阴离子的分布形态以及其对主客体间超分子作用的影响.结果表明,随着CuZnMgAl-X体系层间阴离子电负性的减弱,电子逐渐从层间阴离子向层板发生转移,主客体间静电作用力逐渐减小,氢键强度逐渐降低,禁带宽度逐渐变窄,体系电子更易向高能级发生跃迁,稳定性逐渐下降.此外,Cu的掺杂使得CuZnMgAl-X体系的价带顶向高能量处发生偏移,禁带宽度较传统水滑石体系更窄,稳定性更低,进一步解释了含铜水滑石较难合成的原因.

层状材料水滑石固定青霉素酰化酶的研究

以层状材料水滑石（LDH）为载体,采用不同酸性氨基酸插层,通过直接吸附和戊二醛交联的方法进行青霉素酰化酶（PGA）的固定。考察了各个因素对固定化酶酶活性的影响,优化了反应条件。制得的固定化酶的表观酶活性达9.67×10-6mol/s,酶活性回收率56.6％。对固定化酶的操作稳定性作了初步探讨。

丁二酸柱撑水滑石的制备及表征

以镍铝水滑石为前体(主体),以蒸馏水为分散介质,用离子交换法组装丁二酸根(客体)插层水滑石,同时用一步合成法合成丁二酸根插层水滑石,并用XRD,IR,TG-DTA和元素分析等手段对样品进行了表征。结果表明,离子交换法制得的产品中丁二酸根阴离子取代了镍铝水滑石前体层间的碳酸根离子,组装得到晶体结构良好的丁二酸根插层水滑石,层间距为1.23 nm。