超分子结构紫外阻隔材料的插层组装及结构与性能研究

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1、北京化工大学硕士学位论文超分子结构紫外阻隔材料的插层组装及结构与性能研究姓名：邢颖申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：段雪2003.2.25北京化工大学硕士掌位论文超分子结构紫外阻隔材料的插层组装及结构与性麓研究摘要本论文对新型超分子插层结构紫外阻隔材料进行了可控制备及结构与性能的研究。根据水滑石(LDHs)晶体结构的特点，充分考虑LDHs的粒径对紫外阻隔的影响，获得了不同粒径的晶体颗粒对紫外光物理屏蔽的一般规律。通过不同方法合成了有机紫外吸收剂插层LDHs，全面研究了合成条件对插层LDHs结构及性质

2、的影响。同时研究了影响有机阴离子在LDHs层间构象的因素。，{采用成核／晶化隔离法制备zn-A卜c03LDHs，在旋转液膜反应器L中制备成核浆液，通过改变反应物浓度、反应时间、晶化温度等条件可以控制LDHs的晶粒尺寸及LDHs晶体的长厚比。降低反应物浓度、延长晶化时间、提高晶化温度可制得较大粒径、结晶较完整的LDHs。将不同晶化温度条件下制各的不同粒径的Zn—AI．C03LDHs配成质量百分数为0．02％的水分散液，测定其在紫外一可见光范围的透过率，结果发现，随晶化温度的升高，LDHs粒径增大，样品对紫外及

3、可见光的阻隔作用增强；zn—A1．C03LDHs在不同波长下的吸光度与晶体粒子在a轴和c轴方向的尺寸呈线性关系。由外推法求得了Zn—AI—CO、LDHs对各波长紫外．可见光产生屏蔽作用的晶粒尺寸阈值。对波长分别为290、320、400、600和800nm光波能够产生屏蔽作用的zn—A1．CO，LDHs，其粒子尺寸在a轴方向需分别大于32．92、北京化工大学硕士掌位论文33．77、34．77、35．56、35．79rim；在c轴方向需分别大于9．73、12，79、16．47、19．35、20．22nm。以zn

4、—A1一CO，LDHs为前体(主体)，以乙二醇为分散介质，用离子交换法组装了层闻为水杨酸根和肉桂酸根等阴离子(客体)的插层LDHs紫外吸收剂，并用XRD、FT．IR、TG。DTA等手段对样品进行了表征。结果表明，通过控制离子交换条件，有机阴离子可取代锌铝LDHs前体层间的C032-离子，组装得到晶体结构良好的插层LDHs。通过研究发现，主体LDHs层板与客体以静电力和氢键相互作用，得到的超分子结构材料紫外阻隔作用增强并具有较好的稳定性，从而成为一种集屏蔽和吸收双重功能为一体的新型无机一有机分子复合紫外阻隔材

5、料。通过共沉淀法组装了水杨酸根、对苯二甲酸根、对氨基苯甲酸根、邻氨基苯甲酸根(客体)插层LDHs(主体)超分子结构化合物。通过XRD、TG—DTA等手段研究了层间水含量、层板电荷密度、插层主体的层板元素组成、插层客体有机阴离子的结构及尺寸等对有机阴离子在LDHs层间排列方式及层间距的影响。结果表明有机阴离子在LDHs层间的定位是可控的。y关键词水涪署，屏蔽催角，插层组嚣超分子缮辐，紫外卤儒，有关键词水滑石，屏蔽作用，插层组装，超分子结构，紫外阻隔，有机阴离子，层间定位V、／北京化工大掌硕士掌位论文ASSEM

6、BIJANDSTRUCTURALCHARACTERISTICSOFSUPRAMOLECULARUVABSoRBENTSBASEDONLAyEREDDOUBLEHYDROXIDESABSTRACTInthisthesis，thecontrollablepreparationandstructuralcharacteristicsofsupramolecularUVabsorbentsbased0nLayeredDoubleHydroxides(LDHs)arereported．Theinfluenceofpa

7、rticlesizeofLDHsonUVabsorptionhasbeeninvestigated．SeveralmethodsforsynthesizingintercalatedLDHshavebeendevelopedandthepropeniesoftheintercalatedLDHUVabsorbentshavebeenfullycharacterized．Theorientationandarrangementoftheorganicanionswithintheinterlayerofthe

8、organo．LDHshavealsobeeninvestigated．Zn—A1一C03LayeredDoubleHydroxides(LDHs)havebeenpreparedbyanewmethodinvolvingseparatenucleationandagingsteps．Theparticlesizeinboth日andcdirectionscanbecontrolledbyaherin2theco