表面活性剂改性阴离子型层状功能材料的结构、性能及其与农药的相互作用研究

摘要

本论文利用阴离子型层状化合物水滑石(Layereddoublehydroxides：LDHs)的可插层性及主—客体相互作用，制备了一系列表面活性阴离子改性水滑石，并对其结构、物理化学性质及热性能进行了详细的研究；提出了水滑石疏水化的概念；探讨了这类材料与农药的相互作用行为。 运用离子交换法和共沉淀法制备了十二烷基磺酸改性LDHs、十二烷基硫酸改性LDHs和十二烷基苯磺酸改性LDHs等表面活性阴离子改性LDHs，采用XRD、FT-IR等手段表征了其晶体结构；基于实验结果，提出了相应的超分子结构模型；测定了这类材料的多种物理化学性能，提出了水滑石疏水化的概念；结合不同温度处理样品的XRD、FT-IR分析、并运用TG-DTA分析，研究了表面活性剂插层水滑石在空气中的热分解过程，揭示了三种表面活性阴离子插层水滑石的热分解机理。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2 LDHs的结构特征

1.2.1 LDHs的晶体结构

1.2.2 LDHs的超分子结构

1.3 LDHs的主要性质

1.3.1层间阴离子的可交换性

1.3.2酸碱双功能性

1.3.3记忆效应

1.3.4热稳定性

1.4 LDHs的应用

1.4.1催化

1.4.2离子交换与吸附

1.4.3医药

1.4.4农药

1.4.5光学

1.4.6电化学

1.4.7磁学

1.4.8固定化酶

1.4.9功能材料及助剂方面

1.5 LDHs的插层组装方法

1.5.1离子交换法

1.5.2共沉淀法

1.5.3焙烧复原法

1.5.4返混沉淀法

1.5.5热反应法

1.5.6二次组装法

1.5.7其他方法

1.6插层组装过程的影响因素控制

1.7 LDHs的超分子结构表征方法

1.7.1 XRD

1.7.2 FT-IR

1.7.3 TG/DTA

1.7.4 SEM和TEM

1.7.5 MAS NMR

1.7.6 TPD

1.7.7 TPDE

1.7.8 BET

1.7.9 XAFS

1.7.10 In-situ HTXRD

1.7.11 In-situ EDXRD

1.8本论文的研究内容

1.8.1表面活性阴离子插层水滑石的研究

1.8.2阴离子层状材料与农药的相互作用研究

第二章表面活性剂改性水滑石的制备结构与性能

2.1实验部分

2.1.1实验药品

2.1.2碳酸根插层镁铝水滑石的制备

2.1.3硝酸根插层镁铝水滑石的制备

2.1.4十二烷基磺酸插层水滑石(DSO-LDHs)的制备

2.1.5十二烷基硫酸插层水滑石(DS-LDHs)的制备

2.1.6十二烷基苯磺酸插层水滑石(DBS-LDHs)的制备

2.1.7表面活性剂插层LDHs的热处理

2.2样品表征

2.3结果与讨论

2.3.1表面活性插层LDHs的晶体结构

2.3.2表面活性插层LDHs的基团特征

2.3.3表面活性插层LDHs的超分子结构

2.3.4表面活性插层LDHs的物理化学性能

2.3.5表面活性插层LDHs的热分解行为

2.4小结

第三章表面活性剂改性水滑石与农药的复合行为

3.1试验部分

3.1.1.实验药品

3.1.2.LDHs表面活性剂改性LDHs的合成

3.1.3.CPF复合LDHs的制备

3.2材料的表征

3.3.结果与讨论

3.3.1.表面活性剂改性LDHs

3.3.2.HOC与表面活性阴离子改性LDHs的复合性能

3.3.3.复合机理

3.4.小结

第四章阴离子型层状材料对农药的吸附行为

4.1实验部分

4.1.1实验药品

4.1.2吸附剂的制备

4.1.3吸附剂的结构表征及物化性能测定

4.1.4 CPF定量分析

4.1.5 HMZ定量分析

4.2吸附等温线的测定

4.3吸附剂对疏水农药CPF的吸附

4.3.1吸附剂的物理化学性能

4.3.2吸附等温线

4.3.3吸附机理

4.4吸附剂对亲水农药HMZ的吸附

4.5小结

第五章结论

参考文献

本论文创新点

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致谢