水滑石(LDH)是近年来发展迅速的一类阴离子型粘土,比较常见的是镁铝水滑石和锌铝水滑石,由于其具有特殊的结构和理化性质,在众多领域广泛应用。
但由于其表面具有活性基团-OH,极易形成氢键产生团聚,通过表面氢基或配位水分子缩合产生硬团聚。而且,其属于无机材料,与基质材料的界面性质不同,相容性差。
咸阳师范学院的专家利用肉桂酸对其进行了改性。他们分别采用返混/沉淀法和原位法将具有荧光吸收性能的肉桂酸(客体)引入CO32-型水滑石层间,从而制备出肉桂酸插层水滑石。
具体方法是:
1、返混/沉淀法制备肉桂酸插层Mg/Al-LDHs
取6.0g Mg/Al-LDHs置于烧杯中,用乙二醇溶解,然后倒入三颈瓶中,加热搅拌,再将36.5g肉桂酸溶解于一定量的乙醇中,待完全溶解后加入前体Mg/Al-LDHs中,待混合液变混浊。秤取一定量的NaOH用去离子水溶解,加入到上述三颈瓶中,调节pH值至13。加热搅拌回流4h,冷却后抽滤,在70℃下干燥24h得白色固体,即为肉桂酸插层Mg/Al-LDHs样品。
2、原位直接合成法制备肉桂酸插层Mg/Al-LDHs
取12.8g Mg(NO3)2•6H2O和9.9g A l(NO3)3•.9H2O加入到100ml去离子水中配成盐溶液,称取6.2 g肉桂酸溶于乙醇中,再称取6.0g的NaOH溶于100ml去离子水中,将两种溶液混合充分至无沉淀生成,再将其与上述盐溶液倒入三颈瓶中,在70℃下搅拌回流3h,冷却后抽滤,在80℃下干燥24h得白色固体,即为肉桂酸插层Mg/Al-LDHs样品。
3、返混/沉淀法制备肉桂酸插层Zn/Al-LDHs
取6.0g Zn/Al-LDHs置于烧杯中用一定量的乙二醇溶解,然后倒入三颈瓶中,加热搅拌,再将36.5 g的肉桂酸溶解于一定量的乙醇中,待完全溶解后加入前体Zn/Al-LDHs中,三颈瓶中溶液逐渐变混浊。秤取一定量的NaOH用去离子水溶解,加入到上述三颈瓶中,调节pH值至13。加热搅拌回流4h,冷却后抽滤,在70℃下干燥24h得白色固体,即为肉桂酸插层Zn/Al-LDHs样品。
4、原位直接合成法制备肉桂酸插层Zn/Al-LDHs
取12.8g Zn (NO3)2•6H2O和9.9g A l(NO3)3•.9H2O加入到100ml去离子水中配成盐溶液,称取6.2 g肉桂酸溶于乙醇中,再称取6.0 g NaOH溶于100ml去离子水中,将两种溶液混合充分至无沉淀生成,再将其与上述盐溶液倒入三颈瓶中,在70℃下搅拌回流3h,冷却后抽滤,在80℃下干燥24h得白色固体,即为肉桂酸插层Zn/Al-LDHs样品。
用红外光谱仪、荧光分光光度计等手段对样品进行表征,结果表明肉桂酸根可以取代锌铝水滑石前体层间的CO32-离子,组装得到结构良好的肉桂酸插层水滑石,其在300~400nm之间有良好的荧光吸收峰,具有良好的荧光性能。
这种用肉桂酸对镁铝水滑石进行适有机改性制成新的水滑石插层材料(LDHs),可有效防止硬团聚的产生,增强相容性,以达到提高材料的刚性、硬度、尺寸稳定性,并具孔径可调变的择形吸附的催化性能得到强化。
现在肉桂酸插层水滑石在离子交换与吸附、催化领域、固定化酶、医药、功能高分子材料、添加剂及造纸、污水处理等方面已经得到了很好应用。
肉桂酸:插层水滑石
更新:2012-05-08 08:00 浏览:7次
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