收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

光活性染料分子与层状双金属氢氧化物复合膜的组装和性质研究

任雪梅  
【摘要】: 目前,在层状双金属氢氧化物(LDHs)层间插入特定功能性无机分子、有机阴离子、聚合物或生物大分子等制备层状纳米复合材料已成为功能材料领域中研究的热点。功能性染料分子插入到层状无机材料中可以大大提高其光稳定性和热稳定性,可以用于制备固体染料激光器、光信息存储材料、非线性光学器件、化学传感器、太阳能电池等,具有非常广的应用前景。制备此类夹层纳米复合材料,关键技术是通过离子交换实现分子的插入。本文通过非稳态共沉淀法合成了胶态分散的[Mg-Al-Cl]LDHs,并通过甲基橙(MO)或刚果红(CR)阴离子的插层研究了其离子交换特性。进一步采用LB技术与离子交换方法相结合,制备了[Mg-Al-Cl]LDHs纳米粒子与功能染料分子MO或CR的复合薄膜,并对该复合薄膜材料进行了结构和性质表征。 一、层状[Mg-Al-Cl]LDHs主体材料的合成及其离子交换性能的研究 在众多的无基层状材料中,LDHs是唯一的一种带正电荷、可进行插层反应的物质。在制备夹层纳米复合材料时,具有组分和层电荷密度可调、层片为一褶皱多面层、比2:1型层状硅酸盐具有更多的伸展性等多种优点,越来越引起人们的注意。本章采用液相非稳态共沉淀法合成了胶态分散的[Mg-Al-Cl]LDHs,利用电感耦合等离子体发射光谱仪、X射线衍射、红外光谱、透射电镜、原子力显微镜以及粒度分布仪等对所合成产品的元素组成、形貌以及粒度分布等进行了表征。实验结果表明,制备的LDHs为六边形层片状颗粒,平均粒径约为100—120nm之间,层片厚度约为5nm。 通过有机阴离子与[Mg-Al-Cl]LDHs的插层反应,研究了LDHs的离子交换性能。实验结果表明,所合成的胶体分散的LDHs颗粒可以与功能性染料分子MO和CR发生离子交换反应,生成相应的有机—无机纳米复合材料。 二、LDHs/染料分子纳米复合膜材料的制备与表征 LB技术制备的有机—无机纳米复合材料,由于其层数和层的顺序可在分子水平上控制,分子排列高度有序、结构和组成多样性,受到化学、物理、光学、生物、材料、等多学科科学工作者的普遍关注。本论文将LB技术与离子交换方法相结合制备了结构层状有序的LDHs/MO和LDHs/CR纳米复合膜材料。以花生酸单分子层做模版,制备了X—型AA/LDHs复合膜,利用π—A等温线、透射电镜、X射线衍射、红外光谱等对该复合膜进行了表征。结果表明,LDHs颗粒以静电作用吸附在了AA分子单层下,在气/液界面上形成了稳定的复合单层膜。 以LB技术将空气/水界面的AA/LDHs复合单层转移到固体基片上,然后将其浸入到染料分子的水溶液中,利用该复合膜中LDHs粒子的离子交换性质,将染料分子MO和或CR插层于AA/LDHs复合膜中,形成纳米复合薄膜。通过UV-Vis吸收光谱、偏振UV-Vis吸收光谱、X射线衍射以及红外光谱对该复合膜进行了结构表征。实验结果表明,MO和CR分子确实插层到复合膜中LDHs的层间通道中,且形成的AA/LDHs/Dyes复合膜具有良好的纵向均匀性。插层于AA/LDHs复合膜中LDHs层间通道中的MO分子形成了H—型聚集体,MO分子的长轴垂直于层板平面有序排列成单分子层,且分子末端的磺酸基上下交替的吸附在层板上;而CR分子则在LDHs的层间通道中形成了J—型聚集体,CR分子的长轴近乎平行于LDHs层板平面排列成单分子层。CR分子中的两个磺酸基结合在通道同侧的层板上。 此外,AA/LDHs复合膜中LDHs的层状结构可以控制染料分子MO和CR等染料分子的聚集态和取向。换句话说,复合膜中的染料分子具有稳定的构象,同时可以提高MO和CR分子的光稳定性和热稳定性。因此这类复合膜在分子器件、光子器件、化学传感器等功能材料组装方面具有广阔应用前景。将两者组装在一起可以制备具有特殊功能的纳米复合膜材料。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;阳离子染料[J];染料与染色;1977年04期
2 严昌义;提高锦纶绸染色质量的途径[J];丝绸;1984年07期
3 王家振,韩占生,唐应武,宋心琦;有机共轭分子电子结构的计算[J];高等学校化学学报;1986年07期
4 吴金石;周凉仙;;选择适宜的分散和染料染涤纶产品[J];针织工业;1992年05期
5 ;染料是怎样呈现色彩的[J];中国纤检;2000年01期
6 ;丙纶染料和助剂的发展和展望[J];化工文摘;2000年08期
7 杨少鹏,范国志,曹宁,李晓苇,韩理,傅广生;立方体溴化银颗粒光谱增感的电子转移超快动力学研究[J];感光科学与光化学;2005年06期
8 庆承松;陈天虎;王志光;樊明德;陈岗;孙捷;;即时合成层状双氢氧化物处理酸性大红GR染料实验研究[J];矿物学报;2006年01期
9 程彦;闫腾;李美真;李果花;;匀染剂赖可匀MF在染色羊绒纱线剥色上的应用[J];山东纺织科技;2006年05期
10 陈桂淋;辛宝平;郑文钗;;黑曲霉吸附弱酸性艳蓝RAWL的机理[J];化工环保;2006年06期
11 帅李;杨凯;;新型彩色丙烯酸酯乳液的合成[J];涂料工业;2007年02期
12 王占华;许德玄;陈瑜;赵子杰;王汝南;;放电极雾化介质阻挡放电低温等离子体对染料溶液的脱色研究[J];环境科学研究;2007年06期
13 李仲杰;大分子染料[J];化学世界;1981年12期
14 陈式明;;染浴的基础物理化学(六) 七、染料分子在纤维内外的动态[J];针织工业;1981年06期
15 鲍佩铮;谈蒸化深浅[J];丝绸;1984年09期
16 姚文华, 马世红,刘丽英,王文澄;共轭双键结构不同的三种有机染料分子的拉曼光谱研究[J];光散射学报;1995年Z1期
17 J.Rochlitz;胡琴;;染料的能量转换[J];染料与染色;1980年03期
18 G.W.Gray;王琼轩;;染料和液晶[J];染料与染色;1980年03期
19 樊美公;周正琳;;氮甲川类黄染料的合成与光致变退色[J];影像材料;1982年04期
20 傅继树,叶雅君;稀土在真丝绸低温染色中的应用[J];稀土;1989年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈次平;周本茂;陆道惠;徐广智;;染料在半导体表面光诱导电子转移[A];第八届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1994年
2 于录;陈湧;刘育;;苯酰胺桥联环糊精对染料分子的识别[A];中国化学会全国第十三届大环化学暨第五届超分子化学学术讨论会论文选集[C];2006年
3 张瀛溟;庄睿劼;陈湧;刘育;;胆酸修饰环糊精的合成及对染料分子的识别[A];中国化学会全国第十三届大环化学暨第五届超分子化学学术讨论会论文选集[C];2006年
4 宋金生;张凡;薄志山;;炔苯基桥联的D-π-A型染料的合成及其在敏化太阳能电池中的应用[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2009年
5 陈曙光;过俊;夏建萍;;表面活性剂对染料分子光降解作用的影响研究[A];第三届全国环境化学学术大会论文集[C];2005年
6 闫东鹏;卫敏;陆军;段雪;;荧光染料在水滑石粘土层间聚集态的实验和理论研究[A];中国化学会第27届学术年会第12分会场摘要集[C];2010年
7 章杰;;我国环保染料和助剂开发现状[A];2006第三届全国染整清洁生产、节水节能、降耗新技术交流会论文集[C];2006年
8 顾建忠;施文彦;吴明红;欧阳帅;刘宁;郑建飞;;印染废水的电子束处理研究[A];2007年核技术工业应用分会学术年会暨理事会论文摘要集[C];2007年
9 刘瑞明;;液体硫化染料的应用[A];2008广东牛仔深加工技术创新研讨会论文集[C];2008年
10 田媛;张晓昱;;生物质对染料废水的吸附脱色研究[A];“环境与健康”学术研讨会论文摘要集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 仉华;用于生物识别、医学诊断双光子荧光染料的研究[D];大连理工大学;2013年
2 陈杰;理论研究—染料敏化太阳能电池体系光谱性质以及高效吸收染料分子的设计[D];吉林大学;2012年
3 詹卫伸;染料敏化太阳能电池有机光敏分子的理论研究[D];大连理工大学;2010年
4 杜卫平;(羟基)氧化铁光催化降解有机物的反应机理[D];浙江大学;2007年
5 王春峰;利用粉煤灰合成沸石技术与吸附性能研究[D];南京理工大学;2009年
6 刘丙国;高压下分子超快动力学的飞秒时间分辨光谱[D];吉林大学;2008年
7 林俊雄;硅藻土基吸附剂的制备、表征及其染料吸附特性研究[D];浙江大学;2007年
8 周立川;染料分子液相超快过程动力学研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2007年
9 胡伟;调控单一染料存在状态制备多色图案[D];吉林大学;2009年
10 张海;二噻吩并吡咯类新型染料的合成及其在染料敏化太阳能电池中的应用研究[D];华南理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周福建;高浓度活性染料溶液的分子动力学模拟[D];东华大学;2014年
2 成雯;厌氧颗粒污泥对水中染料的吸附去除研究[D];山东大学;2009年
3 骆红超;炭素材料纳米结构的调控及对染料分子吸附机理的研究[D];华侨大学;2012年
4 于新瑞;有机染料分子结构与光牢度间定量关系研究[D];大连理工大学;2000年
5 庄严;金、银纳米粒子的表面增强光谱研究[D];苏州大学;2005年
6 李乐勇;北京市官厅水库底泥颗粒物吸附染料研究[D];湖南农业大学;2006年
7 曲芳;提高桦木染色单板耐光性的研究[D];北京林业大学;2007年
8 吴向波;三种常见彩色照片档案耐久性比较研究[D];安徽大学;2007年
9 张旭麟;染料功能化碳纳米管修饰电极的构置及其电化学研究[D];青岛大学;2007年
10 张立娜;污泥活性炭的制备及其对染料废水脱色性能的研究[D];东华大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 庾莉萍;揭开绿色染料的面纱[N];中国纺织报;2005年
2 记者 冯卫东;美科学家提出DNA重组研究新方法[N];科技日报;2007年
3 闫卫;“世纪真彩照片墨”恒久记忆[N];科技日报;2007年
4 ;美发四戒[N];卫生与生活报;2007年
5 方波;少用水低排污的Rad-Ox轧染新工艺[N];中国纺织报;2004年
6 冉京;功能高分子染料在高新技术中的应用(二)[N];中国纺织报;2005年
7 中国工程院院士、中国硅酸盐学会副理事长 陈立泉;无机材料与新能源[N];中国建材报;2005年
8 林鸣;后“儿童节”的质量感言[N];中国质量报;2006年
9 刘伊婷;大中企业休闲装质量较好[N];中国质量报;2006年
10 中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所 蔡诗文刘迎春;选服装不仅要图好看[N];健康报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978