鎂鋁碳酸根水滑石的制備及其形成機理研究.pdf

1、水滑石類插層材料(LDHs)是一類重要的、具有廣闊應(yīng)用前景的功能材料。已在功能性助劑材料、生物醫(yī)藥材料、光電磁材料、催化、分離、吸附材料等領(lǐng)域得到了廣泛的開發(fā)及應(yīng)用。LDHs的諸多應(yīng)用得益于組成的可調(diào)變性，且能維持LDH的基本結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化。對LDH形成機理的正確理解有助于深入洞察其合成方法學并進一步指導可控合成能夠滿足特定性能的LDH材料，如離子交換、堿性催化和藥物緩釋材料的特定性能。
　　 本文我們對尿素法均相制備MgAl-

2、LDH的形成過程進行了系統(tǒng)完整的研究。我們采用高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)配備選區(qū)電子衍射(SAED)、結(jié)合場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、X-射線衍射(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、固體核磁(NMR)、X-射線光電子能譜(XPS)、CHN有機元素分析、電感耦合等離子發(fā)射光譜(ICP-ES)對MgAl-LDH的組成及結(jié)果進行了詳細的表征。
　　 我們發(fā)現(xiàn)，在合成初始階段，膠狀無定形的Al(OH)3首先生

3、成，同時微量的Mg2+離子吸附在這種無定形物的表面;然后，無定形Al(OH)3相轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)的氧化-氫氧化鋁勃母石(γ-AlOOH)，伴隨著表面吸附的Mg2+離子進入到層狀的γ-AlOOH層板中;隨后，由于層板電荷平衡被破壞，溶液中的CO32-離子通過靜電相互作用、氫鍵作用、范德華力等作用力插層進入到層間過道，導致形成蜂窩狀的LDH相;最后，主體層板堆積形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，層板所帶正電荷與層間分布的CO32-離子相互平衡，并最終形成完整的