类水滑石材料新制备方法及结构与性能的理论研究

摘要

该论文针对传统制备水滑石类化合物采用的共沉淀方式存在的缺点,率先突破了本室提出的成核/晶化隔离技术,系统研究了制备条件及其影响因素,研究了产物的一系列性质,并在实验的基础上,运用量子化学计算手段揭示了结构与性能的关系.该论文采用了量子化学计算方法对实验中提出的问题进行了理论研究.首先采用UHF/3-21G法,对十几种不同组成的类水滑石的层板结构进行了理论研究,探讨了其组成、结构与性能之间的关系.2.此外采用半经验法（EHMO法）对镁铝水滑石层板与层间不同阴离子的相互作用进行了理论研究,计算了不同层间阴离子形成稳定层状结构时的能量变化、成键状况及电子转移情况,从理论上揭示了层板与层间阴离子相互作用的本质.3.该论文采用量子化学从头算法（HF/3-21G）,计算了前线分子轨道能级差的变化.圆满地解释了锌铝复合氧化物紫外吸收性能与结构的关系.4.采用量子化学从头算法（HF/6-31G）,计算了苯甲酸及苯二甲酸各有机酸根离子的电子结构,从微观作用的角度分析了插层过程中主体与客体的相互作用,探讨了其结构与性能的关系.

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1类水滑石材料的研究概述

1.2类水滑石材料的结构与组成

1.3类水滑石材料的制备

1.3.1制备原理

1.3.2 LDHs制备的影响因素

1.4类水滑石材料的物理化学性质

1.4.1热分解性能

1.4.2酸碱性质

1.4.3层间阴离子可交换性

1.5类水滑石材料及其复合氧化物的应用

1.5.1催化方面的应用

1.5.2吸附方面的应用

1.5.3医药方面

1.5.4功能高分子材料及其添加剂方面的应用

1.5.5其他用途

1.6论文的目的和意义

参考文献

第二章量子化学计算方法简介

2.1分子轨道理论

2.1.1 Born-O2ppenheimOr近似

2.1.2多电子体系波函数－单电子近似

2.1.3 Hartree-Fock自洽场方法

2.1.4电子相关能

2.2半经验分子轨道理论

2.2.1.EHMO

2.2.2.ASED-MO

参考文献

第三章成核/晶化隔离法制备纳米镁铝、锌铝水滑石

3.1实验部分

3.1.1镁铝、锌铝水滑石的制备装置

3.1.2实验药品

3.1.3表征及分析仪器

3.1.4实验内容

3.2结果与讨论

3.2.1镁铝水滑石不同制备方法的比较

3.2.2成核/晶化隔离法制备镁铝水滑石的影响因素

3.2.3成核/晶化隔离法制备锌铝水滑石的影响因素

3.3结论

参考文献

第四章纳米镁铝、锌铝水滑石的性质

4.1纳米镁铝水滑石水分散液的稳定性及流变性

4.1.1实验部分

4.1.2结果与讨论

4.1.3结论

4.2纳米镁铝、锌铝水滑石的表面改性

4.2.1实验部分

4.2.2结果与讨论

4.2.3结论

4.3纳米镁铝、锌铝水滑石的热稳定性差异

4.3.1实验部分

4.3.2结果与讨论

4.3.3结论

4.4镁铝、锌铝水滑石的“记忆效应”

4.4.1实验部分

4.4.2结果与讨论

4.4.3结论

4.5锌铝复合氧化物的紫外吸收性能

4.5.1实验部分

4.5.2结果与讨论

4.5.3结论

4.6锌铝复合氧化物表面接枝性能及紫外吸收性能

4.6.1实验部分

4.6.2结果与讨论

4.6.3结论

4.7镁铝、锌铝水滑石插层选择性

4.7.1实验部分

4.7.2结果与讨论

4.6.3结论

参考文献

第五章类水滑石结构与性能的理论研究

5.1类水滑石层板组成、结构与性能的关系

5.1.1计算方法

5.1.2结果与讨论

5.1.3结论

5.2类水滑石层板与层间阴离子相互作用的理论研究

5.2.1计算方法

5.2.2结果与讨论

5.2.3结论

5.3锌铝复合氧化物的紫外吸收性能量子化学研究

5.3.1计算方法

5.3.2结果与讨论

5.3.3结论

5.4镁铝、锌铝水滑石插层选择性机理的探讨

5.4.1计算方法

5.4.2结果与讨论

5.4.3结论

参考文献

第六章全文总结

本论文的创新点

附录

发表和待发表的学术论文

致谢