超分子结构聚合物/LDH纳米复合材料的组装及性能研究

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水滑石(LDH)因其特殊的层状结构、层间距可调性和层间阴离子可交换性,近年来受到人们的广泛关注。经离子交换,向层间引入新的客体阴离子或分子(如有机阴离子、聚合物、药物活性分子等),可使层状结构和组成产生相应的变化,得到不同结构的一大类兼具有机(或聚合物)和LDH优点的特殊性质的功能材料。因此,在吸附、离子交换、药物缓释、阻燃材料、催化等方面具有巨大的应用前景。本文选用恒定pH液相单滴法,通过单因素实验优化合成工艺条件。并以聚乙二醇为分散剂,正丁醇为置换剂通过溶剂共沸分别合成了层间阴离子为CO32-, Cl-, NO3-的LDH,粒径范围在50~100nm。经XRD分析表明产物衍射峰尖锐,结晶度良好;TG-DTA分析表明产物热稳定性良好。以离子交换法制备有机酸插层C032--LDH,确定了最佳反应温度,pH,反应时间。对脂肪酸插层LDH的XRD分析表明,层间距随碳链长度先增加,但随着碳链的增长由于层板的作用碳链的旋转弯曲使得层间距不随碳链增长而增大。以离子交换法制备马来酸插层Cl--LDH,经XRD与FT-IR分析表明马来酸进入LDH层间。通过130℃原位引发聚合,经XRD分析表明,聚合反应后LDH层间距减小;FT-IR谱图特征峰出现;SEM分析得出聚合后粒径为70-200nm,有轻微团聚。结果表明制备得到了聚马来酸插层LDH纳米复合材料。以离子交换法与共沉淀法制备萘普生插层NO3--LDH,结合XRD、FT-IR、TG-DTA分析表明萘普生进入LDH层间与层板相互作用形成超分子结构,提高了萘普生的热稳定性。对萘普生插层LDH进行缓释研究表明共沉淀法制备所得产物具有良好的缓释性能。
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