导读:本文包含了层状复合金属氢氧化物论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:层状双金属氢氧化物,吸附,剥离,中空纳米结构
层状复合金属氢氧化物论文文献综述
张波[1]（2019）在《层状双金属氢氧化物基杂化复合材料的制备及其吸附性能研究》一文中研究指出随着社会的进步和人类活动的增加,各种工业废水和居民生活污水的排放量逐年增加。在这种情况下,水体中存在着不同类型、不同结构尺度的污染物,其中重金属、酚类以及油类污染物因具有难生物降解、毒性高、迁移速率快、处理难度大、处理成本高等特点,受到了环境工作者的高度关注。大量的工程实践以及研究表明,吸附法是处理上述难降解污染物的有效途径之一。因此开发性能优异、安全、经济的吸附材料并开展其应用性能研究在水污染防治领域有着重要意义。层状双金属氢氧化物(Layered Double Hydroxides,简称LDHs)是由两种或两种以上的金属阳离子组成的具有类水镁石层状晶体结构的氢氧化物。LDHs具有独特的二维层状纳米结构、较高的正电荷密度以及较强的离子交换能力,是一种开发潜力巨大的吸附材料。但LDHs在干燥之后层片易堆迭,颗粒之间易发生团聚,无法较好的分散于水溶液中。同时,采用常规方法制备的LDHs具有较强的亲水性,使其对疏水性有机污染物的亲和度较差,处理效率较低。此外,LDHs在实际应用时还存在固液分离困难,循环利用率低等问题。在吸附机理的探究方面,相关文献均基于对宏观实验结果的定性解释,对LDHs基吸附剂涉及到的离子交换反应、氢键作用等相互作用机理缺乏分子层面的系统理论分析。本文在综合国内外大量文献的基础上,针对LDHs在实际应用时出现的上述问题,使用不同的制备方法构筑具有独特纳米结构的LDHs杂化材料,提高LDHs的水分散性,增大其比表面,进而提高LDHs对重金属以及酚类的吸附性能,此外还将LDHs与碳纳米材料以及磁性颗粒进行复合,利用各组分性能之间的协同性和兼容性提升复合材料对乳化油类污水的油水分离性能。本文使用多种表征技术手段对所制备的LDHs基杂化复合材料的微观形貌结构和表面性质进行分析,并系统的研究了复合材料对水体中六价铬离子(Cr(Ⅵ))、2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)以及不同类型的乳化油的吸附性能,对宏观实验以及微观理论计算结果进行分析探究吸附机理。本论文的研究成果将为LDHs基水处理吸附材料的研制开发以及实际应用奠定坚实的理论基础。主要研究内容与结果如下:(1)通过离子交换法合成了乳酸阴离子插层的LDHs(LCT-LDHs),并将其在水溶液中剥离形成LDHs的纳米层片(LDHNSs)。所得产物LDHNSs与常规LDHs相比具有更好的分散性,更多的吸附点位以及更大的接触面积,并有效降低了LDHs因结构效应所造成的对客体阴离子的扩散阻力,大大加快了离子交换速率,实验结果显示,LDHNSs对六价铬离子(Cr(Ⅵ))具有优异的吸附性能。当水中的Cr(Ⅵ)离子浓度为20-200 mg/L时,吸附过程均可在8 min内达到平衡状态。此外,LDHNSs在碱性条件下对Cr(Ⅵ)具有较好的去除效率,LDHNSs的最佳投加量为2.0 g/L,Langmuir等温模型可更好的描述其吸附过程,在288 K,298 K以及308 K条件下饱和吸附量分别为108.91 mg/g,116.47 mg/g以及125.97 mg/g。热力学参数分析表明LDHNSs对Cr(Ⅵ)的吸附过程是自发的,吸热反应。结合宏观实验结果以及密度泛函理论分析可知,LDHNSs对Cr(Ⅵ)的吸附机理主要是在静电引力驱动下所发生的离子交换反应,其次,在吸附过程中Cr(Ⅵ)离子与LDHs层板之间还存在氢键相互作用。(2)采用牺牲模板法制备了中空纳米壳结构混合金属氧化物(HNLDOs)。HNLDOs具有较低的密度,较好的水分散性,丰富的孔隙度,较大的比表面积以及较好的表面渗透性,因此,HNLDOs对2,4-二氯苯酚(2.4-DCP)具有优越的吸附能力。实验结果证实在293 K,303 K,和313 K温度条件下HNLDOs对2.4-DCP的最大吸附量分别是566.08 mg/g,490.44 mg/g,和451.44 mg/g。与不同类型的吸附剂比较,HNLDOs在吸附容量上占据优势。此外当溶液初始pH值为7.0时,HNLDOs对2.4-DCP具有较高的吸附容量。当2,4-DCP的初始浓度范围在5-300 mg/L之间时,吸附均可在480 min内达到平衡。经过拟合发现吸附等温线数据更加符合Langmuir吸附等温模型。计算所得热力学参数显示吸附反应是自发的,放热过程。最后通过分子动力学模拟确定了吸附产物2,4-DCP/LDHs层间的最优水化状态,在此结果的基础上,通过密度泛函理论计算出吸附能,并明确了反应过程中存在着化学吸附,同时证实了2.4-DCP与LDHs层板之间还存在着氢键相互作用。综合分析宏观实验以及理论计算的结果可知,HNLDOs对2,4-DCP吸附反应的主要机理为在静电引力的驱动下所发生的“结构记忆效应”以及氢键相互作用。最后通过吸附-解吸附实验发现,HNLDOs在对2.4-DCP的吸附反应中具有较好的再生能力,因此,此类型吸附剂具有处理实际氯酚类废水的应用潜力。(3)以氧化石墨(GO)作为基底,通过两步反应制得不同LDHs:MGO质量比的MGO/LDHs复合材料。由于复合材料各组分之间性能的协同作用,使其展现出了优异的油水分离性能。实验结果表明当LDHs:MGO质量比为1:1时,复合材料对原油水包油乳液具有最高的油水分离效率,当LDHs:MGO质量比为1:3时,复合材料对白油和癸烷的水包油乳液具有最高的油水分离效率。在最佳投加量以及LDHs:MGO质量比的情况下,复合材料对乳化油滴的去除率均可达99%以上。实验数据显示,复合材料对乳液中乳化油滴的吸附过程符合伪二级动力学方程。随着温度的升高,复合材料对叁种乳液的油水分离效率均降低,随着离子强度的升高,复合材料的油水分离效率均升高。结合对动态界面张力的分析以及光学显微镜的观察发现MGO/LDHs复合材料对乳化油滴的吸附包括两个过程:(1)复合材料通过自身的两亲性以及与油滴之间的静电引力吸附于油水界面,期间与表面活性剂SDBS发生相互作用,油滴发生聚并;(2)在外加磁场的作用下包裹着油滴的复合材料得以富集,完成油水分离的过程。最后吸附-解吸附实验证实MGO/LDHs复合材料在经过4次循环使用后仍具有较高的油水分离效率。(4)以羧基化碳纳米管(CNTs)作为前驱体,通过两步反应制备5种不同LDHs:MCNTs质量比的MCNTs/LDHs复合材料。由于羧基化CNTs的存在使得复合材料具有了一定的界面活性,LDHs的存在使得复合材料具有较高的正电荷密度,抵消了复合材料与乳化油滴之间的静电斥力。因此,MCNTs/LDHs复合材料具有优异的油水分离性能,实验结果显示,当LDHs:MCNTs质量比为1:1时,复合材料对原油的水包油乳液具有最高的油水分离效率,当LDHs:MCNTs质量比为1:5时,复合材料对石蜡油和十六烷的水包油乳液具有最高的油水分离效率。在最佳投加量以及LDHs:MCNTs质量比的情况下,复合材料对乳化油滴的去除率均可达99%以上。复合材料对乳液的油水分离过程为吸热反应,乳液的pH值对油水分离过程没有太大的影响,随着乳液中离子强度的增高,复合材料对乳液的油水分离效率提高。动态界面张力以及光学显微镜的表征证实,MCNTs/LDHs复合材料的油水分离过程可分为颗粒向油水界面的迁移、颗粒在油水界面上的吸附以及最后的磁性分离。吸附-解吸附实验证实在经过5次的循环使用后,复合材料仍具有较好的油水分离性能,因此,此类碳基纳米材料/LDHs复合材料在含油污水的处理方面有着较大的实际应用潜力。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-22）
王蒙蒙[2]（2019）在《聚乳酸/纳米纤维素/层状双金属氢氧化物多元复合材料的构筑及其性能研究》一文中研究指出聚乳酸(PLA)是一种由可再生植物资源生产的可生物降解聚酯,可用于汽车、电子、食品包装、生物医药等众多领域,在生物聚合物市场中占据重要地位,是最有发展前景的化合物之一。然而PLA脆性高、耐热性和阻隔性能较差,限制了其在特定场景中的应用。因此,需要在PLA基体中加入功能性粒子,以获得特定性能的PLA基复合材料。考虑到纳米纤维素的增强性能和层状双金属氢氧化物(Layered Double Hydroxides,LDHs)的功能性特点,本文将PLA作为基体,纳米纤维素和LDHs作为客体填充粒子,制备了PLA/纳米纤维素/LDHs多元复合材料,系统地研究了纳米纤维素和LDHs的加入对PLA材料性能的影响,为PLA的性能增强和功能化利用提供理论依据和技术支持。本论文利用激光共聚焦显微镜对不同种类LDHs的荧光性进行了定性、定量一体化分析,同时,通过LDHs的荧光性追踪了其在复合材料中的分布。结果表明,在无荧光物质插层或吸附的情况下,LDHs本身即具有荧光性,且利用LDHs的荧光性可实现其在复合材料中的直观、准确定位。将PLA膜经1,6-己二胺氨解处理,得到表面带游离氨基的PLA膜。同时,在甲酰胺溶液中剥离Mg-Al-Eu LDHs和Mg-Al LDHs,得到表面带正电荷的LDHs纳米片。以氨解PLA为基底,利用带负电的纤维素纳米晶体(CNCs)与带正电的LDHs纳米片间的静电力作用,采用层层自组装技术制备PLA/(CNCs/LDHs)_n复合膜(n为组装的层数)。研究了PLA/(CNCs/LDHs)_n复合膜的组装过程、表面形貌、力学性能及荧光性能。结果表明,复合膜的组装过程可控,表面平滑、致密且连续,复合膜材料显示出了荧光性能和更好的力学性能,拓展了PLA在光电器件、防伪包装等领域的应用,为多功能生物聚合复合膜材料的构筑提供了新思路。以TEMPO氧化纤维素纳米纤维(TOCNs)和LDHs为分散剂,采用皮克林乳液法制备复合乳液,再经热压成型制备PLA/TOCNs/LDHs复合膜材料,并对复合膜的化学结构、结晶结构及热力学性能、阻隔性能进行分析。结果表明,以TOCNs和LDHs为分散剂制备的皮克林乳液乳滴大小均一,粒径均匀。乳液经干燥、热压成型制得的PLA/TOCNs/LDHs复合膜与纯PLA膜相比,其热、力学性能和阻隔性能均得到提升。同时,以硼氢化钠为还原剂,将TOCNs中的生色基团转化为无色基团,提高其紫外透光率,然后利用还原后的TOCNs制备PLA基复合膜,经热压处理后的复合膜焦化泛黄情况得到改善。通过插层组装将紫外吸收剂2,3-二羟基-6-磺酸钠(DNSA)、2,7-二羟基萘-3,6-二磺酸钠(DNDA)引入MgAl-NO_3-LDHs层间,制备了MgAl-DNSA-LDHs及MgAl-DNDA-LDHs紫外吸收剂,探究了DNSA、DNDA的插入对LDHs结晶结构及热稳定性的影响。同时,用制得的插层产物旋涂得到PLA/TOCNs/MgAl-DNSA-LDHs及PLA/TOCNs/MgAl-DNDA-LDHs复合膜材料,探究复合膜的防紫外性能。结果表明,DNSA、DNDA阴离子均成功插入LDHs层间,与主体层板建立了强相互作用,形成超分子插层结构,增强了LDHs的热稳定性能和紫外吸收性能,且旋涂得到的PLA/TOCNs/MgAl-DNSA-LDHs、PLA/TOCNs/MgAl-DNDA-LDHs及PLA/TOCNs/MgAl-DNSA-LDHs/MgAl-DNDA-LDHs复合膜对紫外线具有很好地防护作用,在一定程度上防止了PLA膜的紫外降解。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-05-10）
陈桦[3]（2019）在《层状双金属氢氧化物基复合材料在环境吸附及光电催化中的应用》一文中研究指出层状双金属氢氧化物(Layered doubled hydroxide,LDHs),因其层板金属阳离子及层间阴离子种类可调控、层板不同价态金属阳离子高度分散、比表面积高等结构特点,在催化、吸附、光电化学和生物医药等领域都具有优越的应用发展潜力。与此同时,LDHs材料的应用也急需解决一些短板,天然LDHs难以对疏水性化合物或者大分子有机物进行吸附去除,粉末状材料性质难以分离回收再利用。通过将LDHs与其他功能材料进行复合,不仅能提升LDHs的性能还能改善功能材料自身所存在的某些缺陷,制备得到的多功能复合材料有利于拓宽其实际应用。本文的研究重点主要集中于在传统LDHs材料的基础上,通过将其与功能性材料复合,开发LDHs基功能性复合材料,提高其在水环境吸附、光电催化等方面的应用价值。本论文的主要研究内容:1、钙系LDHs在水溶液中具有很好的溶解重构特性,通过有机阴离子的层间柱撑作用,合成有机-无机复合钙铝层状双氢氧化物(Ca/Al-DSLDH),并研究其在重金属离子溶液中的溶解重构行为。采用元素分析(EA)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等分析手段,以Ni(Ⅱ)溶液为模型污染物,对反应过程中Ca/Al DS-LDH的变化和最终残留物进行了分析。研究发现Ca/Al-DS LDH在金属离子溶液中,除了发生自溶解外对金属离子有很好的去除作用。对Ni(Ⅱ)的去除机理包括表面络合,同构取代和CaCO3吸附叁部分。同时吸附产物的XRD图谱显示吸附后形成新的LDH相。因此,这项工作不仅为有机-无机复合钙铝层状双氢氧化物在金属离子溶液中的自溶行为提供了详细的了解,而且为水溶液中LDHs的制备提供了新的途径。2、利用LDHs的吸附性能,选用硅烷偶联剂3-(甲基丙烯酰氧)丙基叁甲氧基硅烷(MPTS)修饰的镁铝层状双金属氢氧化物(Mg/Al-LDH)作为交联剂,制备了一系列新型温度响应纳米有机-无机复合智能凝胶PNIPAm-co-SiLDHs,解决了传统LDHs吸附剂难以回收再利用的问题。表面修饰后的层状双金属氢氧化物在水中能形成很好的分散,通过原位溶液聚合法,在保留层状双金属氢氧化物层状结构的基础上制备得到的智能复合水凝胶不仅具有独特的温度响应性能,同时对水体中的有机和无机阴离子都有较强的吸附与解吸附能力。这类复合智能水凝胶将在环境水体修复方面有着广泛的应用前景。3、利用LDHs在电催化中优良的析氧能力,首先通过在传统BiVO4表面上旋涂还原氧化石墨烯(rGO)纳米片和电沉积了镍铁层状双氢氧化物纳米片(NiFe-LDH)的方法,制备得到了无机-无机BiVO4/rGO/NiFe-LDH复合叁元光阳极,改善了传统BiVO4光电极表面析氧动力学差,电子和空穴易复合和光电转化效率低的问题。通过理论和计算模拟证明了在BiVO4/rGO/NiFe-LDH光电阳极中的协同效应:rGO层状薄膜充当电子导体,由BiVO4上产生的电子可以通过rGO快速的转移出去抑制了 BiVO4表面上电子和空穴复合,并且可以帮助NiFe-LDH在较温和的电位下沉积在BiVO4表面。同时,NiFe-LDH作为水氧化催化剂可以加速从光电池到电解质的光生空穴的传输,以实现快速的水氧化反应。复合光电极的构建可能为高效且长期稳定的太阳能燃料光电极的设计提供灵感。4、为了进一步解决BiVO4光阳极光吸收效率和电荷分离效率低的问题,通过调控BiVCO4制备过程中前驱体BiOI膜厚度的方法得到了半透明的BiVCO4光阳极(t-BVO)。通过加入氮掺杂的石墨烯量子点(NGQDs)增加BiVO4进一步提高光电极的Jmax。通过表面负载Ni/Fe-LDH膜作为表面析氧共催化剂提高体系中电荷的传输效率。设计得到的新型无机-无机t-BVO/NGQDs/NiFe-LDH复合光电极拥有优秀的光电流密度及稳定性,为设计开发无偏压下光电化学分解水的高效光电极提供了新思路。(本文来源于《上海大学》期刊2019-05-01）
郑雯雯[4]（2019）在《基于含镍层状双金属氢氧化物纳米复合材料的制备及其电容性能的研究》一文中研究指出超级电容器是一种介于常规电容器和二次电池之间的新型储能器件,因其充放电效率高时间短、能量密度高、使用寿命长和对环境无污染等优点,在电力、交通、能源等众多领域有广泛的应用前景。电极材料是影响超级电容器性能的主要因素,所以优化电极材料的性能是研究超级电容器应用的关键。在各种结构中,分级的纳米结构复合物超级电容器材料具有独特的优点,因为它们为电化学反应提供了大量的活性位点并促进了电化学过程中的离子转移。作为代表性的二维(2D)材料,层状双金属氢氧化物(LDH)由于其组成和形态之间的可调性而受到越来越多的关注。本文基于层状双金属氢氧化物材料,与金属氧化物(MnO_2)以及金属有机框架(MOF)复合以得到高比电容和稳定性的纳米复合材料用作超级电容器电极材料。主要内容如下:(1)采用水热法和氧化还原反应共沉淀法,合成了LDH/MnO_2(NiAl-LDH/MnO_2和NiFe-LDH/MnO_2)纳米复合材料,并对其进行了化学形貌表征、组分鉴定和电化学性能测试。结果表明,得到的LDH/MnO_2电化学性能良好。在1 A g~(-1)时,NiAl-LDH/MnO_2的比电容为1092 F g~(-1);NiFe-LDH/MnO_2的比电容为1127 F g~(-1)。我们以LDH/MnO_2复合材料和活性炭(AC)分别为正负极组装的不对称超级电容器具有卓越的循环稳定性。10 A g~(-1)循环10000次后,NiAl-LDH/MnO_2//AC不对称超级电容器保持率可达90.1%;NiFe-LDH/MnO_2//AC不对称超级电容器的保持率可达80.5%。而且,NiAl-LDH/MnO_2//AC不对称超级电容器在功率密度为789.8 W Kg~(-1)时能量密度为30.4Wh Kg~(-1),NiFe-LDH/MnO_2//AC不对称超级电容器在功率密度为775.5 W Kg~(-1)时能量密度为27.3 Wh Kg~(-1)。(2)采用水热法和硫化处理,合成了NiAl-LDH/Ni-MOF/S纳米复合材料,并对其进行了化学形貌表征、组分鉴定和电化学性能测试。结果表明,得到的NiAl-LDH/Ni-MOF/S复合物电化学性能良好。在1 A g~(-1)时,NiAl-LDH/Ni-MOF/S的比电容为1670 F g~(-1);30 A g~(-1)时,比电容为1086 F g~(-1)(65%)。我们以NiAl-LDH/Ni-MOF/S和活性炭(AC)分别为正负极组装了不对称超级电容器,其具有卓越的循环稳定性。10 A g~(-1)循环10000次后,NiAl-LDH/Ni-MOF/S//AC不对称超级电容器的保持率可达96.4%。其在功率密度为800.0 W kg~(-1)时可以达到35.4 W h kg~(-1)的高能量密度。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01）
倪涛[5]（2019）在《层状复合金属氢氧化物的制备、吸附性能及二次资源化利用研究》一文中研究指出随着工业的迅速发展,水污染问题已经得到人们的广泛关注,其中一种主要的污染物来自于有机染料,由于染料的高毒性,难降解及致癌性能够对人们身体健康带来严重危害。近年来,污水处理的方法主要包括物理法(吸附法)、化学法以及生物降解法。然而,在这些处理技术中,吸附法由于其高效、经济、环境友好的优点而被广泛应用于染料污水治理过程中。目前,被广泛应用的吸附材料主要包括活性炭、LDH、沸石分子筛和一些无机材料等。其中,水滑石由于其独特的层间结构,能够高效迅速的吸附水体中的阴离子染料,如刚果红(CR).本研究中,成功制备出一系列LDH功能材料,并将其应用于水体中染料的去除。主要研究内容如下:(1)以CaCl_2·2H_2O、Mg(NO_3)_2·6H_2O、Al(NO_3)_3·9H_2O为原料,采用共沉淀法制备了系列镁/钙比可调的CaMgAl-层状双氢氧化物(LDH)。对合成的CaMgAl-LDH样品的性能进行了表征,结果表明,在阴离子NO_3~-和Cl~?共存的溶液中,NO_3~-比Cl~?优先进入层间,且层间NO_3~-导致层间距明显增大,形成的CaMgAl-LDH产物具有良好的热稳定性。以刚果红(CR)为模拟污染物,研究了CaMgAl-LDH对水溶液中阴离子染料的吸附性能,结果表明,CaMgAl-LDH对CR的吸附行为符合准二级动力学方程,其等温吸附曲线符合Langmuir方程,对吸附过程Gibbs自由能(ΔG~0)、熵(ΔS~0)以及焓(ΔH~0)的计算证明对CR的吸附是自发的吸热反应。CaMgAl-LDH对CR具有优良的吸附性能,其中Ca_8Mg_2Al_5-LDH对CR的吸附效果最好,最大吸附容量为115.5 mg/g,表明制备的CaMgAl-LDH是一种具有良好应用前景的阴离子染料吸附材料。(2)在碳量子点存在下,采用水热法合成了层状中空镁铝层状双氢氧化物微球(HHMs)。采用XRD、SEM、TEM、FT-IR和TG-DTG等手段对制备的样品进行了形貌和结构表征。详细研究了HHMs的生长过程,提出了HHMs分级形成的Ostwald生长机制。研究了HHMs对刚果红(CR)的吸附等温线和吸附动力学。结果表明,朗缪尔模型拟合效果最好,最大吸附容量达到209.6 mg/g。吸附动力学数据遵循二阶动力学模型。热力学参数ΔG~0、ΔH~0和ΔS~0表明,HHMs对CR的吸附过程是吸热自发的。制备的HHMs可作为一种潜在的阴离子染料废水处理吸附剂。(3)通过对吸附过阴离子染料CR的MgAl-LDH回收进行资源化利用,将其作为一种新型阳离子染料吸附材料,探讨其对水体中阳离子染料MB的去除。研究表明,所得材料对MB展现出优异的吸附性能。将吸附过MB后的材料进行干燥回收,还可重复吸附水体中的CR,且具有良好的吸附效果。此外,我们探究了材料对CR和MB的循环吸附性能。结果表明,所制备材料在经过4次间歇吸附循环后仍具有良好的吸附性能,对染料的去处率仍能达到80%以上。(4)以LDH为造孔剂合成一系列碳材料,并将其应用于水体中有机染料亚甲基蓝(MB)的吸附去除。研究表明,LDH不仅使材料的孔径增大,而且增加了其活性比表面,比表面积约为1342.93 m2/g。实验探究了在不同制备条件下制备的材料对MB吸附性能的影响。结果表明,在惰性气氛的煅烧坏境中,LDH添加量为1.5mmol,Mg/Al比例为2:1时,煅烧温度为800 ~oC时,制备所得材料对MB的吸附性能最好。LDH添加量和煅烧温度与材料对MB的吸附性能成正比。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2019-04-18）
李梦雪[6]（2019）在《层状双金属氢氧化物基纳米复合材料的高效持久抗菌特性及其协同作用机制》一文中研究指出有机抗生素的滥用,导致耐药菌问题日益严重,迫切需要开发出新的抗菌药物。为避免反复投加短效抗菌材料而引起耐药菌的出现,高效持久抗菌材料的开发迫在眉睫。有机抗菌剂针对性强,但易分解以及可能引起耐药菌的问题。无机抗菌剂具有安全持久、抗菌广谱性的特点,但针对性较弱。根据有机/无机纳米复合抗菌材料,可以弥补单一抗菌剂的不足、充分发挥各自抗菌剂的优点并形成互补的思路,本论文利用层状双金属氢氧化物(Layered double hydroxides,LDHs)层板阳离子、层间阴离子和层板氧化的可调控性,使无机过渡金属、有机抗生素、无机金属氧化物分别与无机LDHs通过简易方法复合。利用EA、XRD、FTIR和TEM/HRTEM对其相结构和形貌进行表征,并探索LDHs基纳米复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的高效持久抗菌效果、生物相容性及其协同抗菌机制。研究的主要结论如下:1.过渡金属M(Zn、Cu、Mn、Ni、Co)以不同的金属摩尔比(M:Al=2:1或3:1)替代类似水镁石MgAl-LDH层板中的Mg(M2A1和M3Al)。结果表明,M2A1和M3A1有明确的LDHs结构。椭球状、球状和棒状结构的Mn2Al和Mn3Al以及棒状结构的Cu2A1和 Cu3A1 具有独特的形貌。～200-1500μg/mL Cu2A1、Zn2Al、Ni2Al、Co2A1、Mn2Al 和Mn3Al具有≥50%抗菌性。Zn、Cu、Ni和Mn系LDHs对真核细胞有≥50%毒性。2.不同量的有机抗生素盘尼西林G(PG)与Zn2Al-LDH进行组装(PG/LDH),PG大部分粘附在Zn2Al-LDH表面,少量的随意插入Zn2Al-LDH层板间。PG/LDH中PG和Zn2+的释放曲线是典型的快速释放,然后持续缓慢释放。与单独的PG和原始的LDHs相比,适当的PG/LDH组合物能协同提高对大肠杆菌的抑制能力,且PG/LDH的抑菌活性可维持10天,显着延长了相同条件下单独的PG仅1天的抗菌效果。同时保持了对金黄色葡萄球菌的抗菌性能。3.以LDHs为前驱体,水热调控层板,得到含单金属氧化物LDHs纳米复合材料(MO/LDHs)。在 200℃ 2h,ZnO/LDHs 可以从 ZnAl-LDH 转变为晶体 ZnO 和 ZnAl2O4在Zn5(OH)8(NO3)2·2H2O层板上的具有～30nm均匀ZnO的纳米颗粒(Zn3Al-200-2)。Mn3Al-200-2和Zn3Al-200-2抑制了细菌的生长。Zn3Al-200-2纳米复合物在100-300μg/mL具有高效达到4天的抗菌性能。4.水热调控LDHs层板,同时改变层板上Zn2+与Cu2+比例,合成含双金属氧化物LDHs纳米复合材料(ZnxCu3_xO/LDH,x=0,1,2)。掺Zn2+的Zn2CuO/LDH和ZnCu20/LDH改变了 Cu30/LDH的棒状结构,形成片状结构。通过抗菌性能比较,～250μg/mL Cu3A1-200-2能够达到≥50%72h的持久抗菌性,ZnCu2Al-200-2在175μμg/mL达到≥50%抗菌性。5.LDHs基纳米复合材料的制备方法简易快捷,掺杂金属氧化物(MO/LDH和ZnxCu3_xO/LDH)有利于高效抗菌性能的体现,掺杂有机抗生素(PG/LDH)有利于持久抗菌性能的体现。其高效持久抗菌的机制主要是由于无机过渡金属离子、有机抗生素和无机金属氧化物的ROS与无机LDHs吸附的协同作用。随着LDHs的浓度增加,LDHs吸附的作用可能会比金属离子、有机抗生素、ROS的作用稍强。本文的研究结果揭示了简易制备调控的LDHs基纳米复合材料具有高效持久的抗菌性能,为进一步研究具有经济型LDHs基材料在避免耐药菌方面的工作奠定了一定的理论基础,积累了一些实验经验。(本文来源于《上海大学》期刊2019-03-01）
吴丽瑞,陈进峰,王海玲,聂广泽,徐炎华[7]（2019）在《秸秆基Li/Al层状双金属氢氧化物纳米复合吸附剂的制备及其除磷性能研究》一文中研究指出将纳米Li/Al层状双金属氢氧化物(LDH)负载到改性小麦秸秆上制得秸秆基Li/Al LDH纳米复合吸附剂(简称复合吸附剂),并通过一系列单因素吸附试验对其除磷性能进行评价。结果表明:升高温度有利于该吸附剂的吸附;最佳吸附pH约为4;动力学实验表明,100min时吸附过程即可达到平衡;以NO_3~-、Cl-、SO_4~(2-)作为共存离子,3者对于复合吸附剂除磷的影响程度为SO_4~(2-)>Cl->NO_3~-,且共存离子浓度较高时复合吸附剂对磷仍有较好的吸附选择性;脱附再生实验表明,使用5mol/L NaOH和0.01mol/L NaCl的混合溶液可达到较好的脱附效果。(本文来源于《环境污染与防治》期刊2019年02期）
王宁,庞宏伟,于淑君,顾鹏程,宋爽[8]（2019）在《层状双金属氢氧化物及复合材料对放射性元素铀的吸附及机理研究》一文中研究指出随着核工业的快速发展,大量放射性元素铀被排放到环境中,造成严重的环境污染并给人类健康带来重大危害.层状双金属氢氧化物(LDHs)因其具有比表面积大、离子交换能力强以及独特的纳米结构等优点,在铀酰离子的去除及环境水污染处理方面展现出巨大潜力.同时,将层状双金属氢氧化物进行改性可大大增加活性位点,进一步提高材料对放射性元素铀的吸附性能.详细介绍了层状双金属氢氧化物及复合材料的制备及改性方法,通过光谱分析技术阐述了层状双金属氢氧化物对环境中铀酰离子的吸附效果以及作用机理.最后,对层状双金属氢氧化物在治理水污染中的应用前景给出个人见解,以期为今后的环境治理工作的深入研究和实际应用提供参考依据.(本文来源于《化学学报》期刊2019年02期）
童丹[9]（2018）在《层状复合金属氢氧化物的表面聚合改性研究》一文中研究指出LDHs属于无机功能材料,在作为功能助剂加入有机聚合物时,它们之间的相容性对LDHs的分散性具有十分重要的影响。目前均采用偶联剂等小分子有机物对LDHs表面进行有机化处理,对二者相容性的提高常常不能满足要求,限制了材料的应用范围。通过表面接枝聚合的方式在LDHs表面引入聚合物,利用聚合物改性剂与聚合物基体之间良好的相容性,可有效改善LDHs在聚合物基体材料中的分散性。本论文采用“接枝到”法,在LDHs表面引入具有不饱和双键的小分子,进而引发苯乙烯在溶液中发生自由基聚合反应,并通过与LDHs层板上的不饱和双键共聚而发生终止,制得PS@LDHs。LDHs表面接枝的PS的数量随着PVP用量的增加而逐渐增多,随着AIBN用量的增加呈现先增后减的趋势,随着苯乙烯用量的增多也呈现先增后减的趋势。得到的PS@LDHs加入二甲苯中,其分散稳定性显着提升。本论文采用“由表面接枝”法,在LDHs表面同时引入具有氨基与不饱和双键的小分子,通过表面氨基与Ce4+的氧化还原反应,产生活性自由基位点,进而引发丙烯酸单体聚合,通过与LDHs层板上的不饱和双键共聚而终止,制得PAA@LDHs。LDHs表面接枝的PAA的数量随着两种硅烷偶联剂的比例改变呈现先减后增的趋势,随着硝酸铈铵用量的增加而逐渐增多,随着丙烯酸用量的增多也呈现逐渐增多的趋势。得到的聚合改性样品以1份加入到100份PE和PVC中,通过荧光显微镜可观察到其在PE与PVC中的分散性均得到显着提升。本文利用LDHs表面丰富的羟基,引入反应性基团,进而引发表面聚合反应,实现了对LDHs的表面聚合改性,提高了 LDHs与聚合物的相容性,改善了 LDHs在高分子材料中的分散性。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-22）
李芳,王倩,李恬恬,陈子昂,王伟[10]（2018）在《锂-氧电池用石墨烯/层状双金属氢氧化物纳米复合材料的制备及性能研究》一文中研究指出为有效提升锂氧电池的电化学性能,以钴铝复合金属氢氧化物(Co Al-LDH)作为催化剂,研究其对锂空气电池性能的影响.采用工艺简单、成本低廉的共沉淀法将其与石墨烯复合后,制备出r GO/Co Al-LDH纳米复合材料,并将其应用于锂氧电池.采用X射线衍射、拉曼光谱、同步热分析和扫描电镜对材料结构进行表征,利用恒流充放电测试、交流阻抗测试(EIS)和线性伏安扫描(LSV)对电池电化学性能进行表征.研究结果表明:制备得到的纳米复合材料可明显提升氧还原反应(ORR)的催化活性,首次放电容量达到2 662 m A·h·g~(-1),与单纯石墨烯相比提高了51.5%,同时充电电位降低了430 m V.循环过程中电池库伦效率较高,电池循环性能得到显着改善.(本文来源于《西安工业大学学报》期刊2018年02期）
层状复合金属氢氧化物论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
聚乳酸(PLA)是一种由可再生植物资源生产的可生物降解聚酯,可用于汽车、电子、食品包装、生物医药等众多领域,在生物聚合物市场中占据重要地位,是最有发展前景的化合物之一。然而PLA脆性高、耐热性和阻隔性能较差,限制了其在特定场景中的应用。因此,需要在PLA基体中加入功能性粒子,以获得特定性能的PLA基复合材料。考虑到纳米纤维素的增强性能和层状双金属氢氧化物(Layered Double Hydroxides,LDHs)的功能性特点,本文将PLA作为基体,纳米纤维素和LDHs作为客体填充粒子,制备了PLA/纳米纤维素/LDHs多元复合材料,系统地研究了纳米纤维素和LDHs的加入对PLA材料性能的影响,为PLA的性能增强和功能化利用提供理论依据和技术支持。本论文利用激光共聚焦显微镜对不同种类LDHs的荧光性进行了定性、定量一体化分析,同时,通过LDHs的荧光性追踪了其在复合材料中的分布。结果表明,在无荧光物质插层或吸附的情况下,LDHs本身即具有荧光性,且利用LDHs的荧光性可实现其在复合材料中的直观、准确定位。将PLA膜经1,6-己二胺氨解处理,得到表面带游离氨基的PLA膜。同时,在甲酰胺溶液中剥离Mg-Al-Eu LDHs和Mg-Al LDHs,得到表面带正电荷的LDHs纳米片。以氨解PLA为基底,利用带负电的纤维素纳米晶体(CNCs)与带正电的LDHs纳米片间的静电力作用,采用层层自组装技术制备PLA/(CNCs/LDHs)_n复合膜(n为组装的层数)。研究了PLA/(CNCs/LDHs)_n复合膜的组装过程、表面形貌、力学性能及荧光性能。结果表明,复合膜的组装过程可控,表面平滑、致密且连续,复合膜材料显示出了荧光性能和更好的力学性能,拓展了PLA在光电器件、防伪包装等领域的应用,为多功能生物聚合复合膜材料的构筑提供了新思路。以TEMPO氧化纤维素纳米纤维(TOCNs)和LDHs为分散剂,采用皮克林乳液法制备复合乳液,再经热压成型制备PLA/TOCNs/LDHs复合膜材料,并对复合膜的化学结构、结晶结构及热力学性能、阻隔性能进行分析。结果表明,以TOCNs和LDHs为分散剂制备的皮克林乳液乳滴大小均一,粒径均匀。乳液经干燥、热压成型制得的PLA/TOCNs/LDHs复合膜与纯PLA膜相比,其热、力学性能和阻隔性能均得到提升。同时,以硼氢化钠为还原剂,将TOCNs中的生色基团转化为无色基团,提高其紫外透光率,然后利用还原后的TOCNs制备PLA基复合膜,经热压处理后的复合膜焦化泛黄情况得到改善。通过插层组装将紫外吸收剂2,3-二羟基-6-磺酸钠(DNSA)、2,7-二羟基萘-3,6-二磺酸钠(DNDA)引入MgAl-NO_3-LDHs层间,制备了MgAl-DNSA-LDHs及MgAl-DNDA-LDHs紫外吸收剂,探究了DNSA、DNDA的插入对LDHs结晶结构及热稳定性的影响。同时,用制得的插层产物旋涂得到PLA/TOCNs/MgAl-DNSA-LDHs及PLA/TOCNs/MgAl-DNDA-LDHs复合膜材料,探究复合膜的防紫外性能。结果表明,DNSA、DNDA阴离子均成功插入LDHs层间,与主体层板建立了强相互作用,形成超分子插层结构,增强了LDHs的热稳定性能和紫外吸收性能,且旋涂得到的PLA/TOCNs/MgAl-DNSA-LDHs、PLA/TOCNs/MgAl-DNDA-LDHs及PLA/TOCNs/MgAl-DNSA-LDHs/MgAl-DNDA-LDHs复合膜对紫外线具有很好地防护作用,在一定程度上防止了PLA膜的紫外降解。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
层状复合金属氢氧化物论文参考文献
[1].张波.层状双金属氢氧化物基杂化复合材料的制备及其吸附性能研究[D].山东大学.2019
[2].王蒙蒙.聚乳酸/纳米纤维素/层状双金属氢氧化物多元复合材料的构筑及其性能研究[D].华南理工大学.2019
[3].陈桦.层状双金属氢氧化物基复合材料在环境吸附及光电催化中的应用[D].上海大学.2019
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[5].倪涛.层状复合金属氢氧化物的制备、吸附性能及二次资源化利用研究[D].安徽工业大学.2019
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[7].吴丽瑞,陈进峰,王海玲,聂广泽,徐炎华.秸秆基Li/Al层状双金属氢氧化物纳米复合吸附剂的制备及其除磷性能研究[J].环境污染与防治.2019
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[9].童丹.层状复合金属氢氧化物的表面聚合改性研究[D].北京化工大学.2018
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