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层状双金属氢氧化物胶体的电性质、聚集行为以及药物载体应用的研究

金志琳  
【摘要】:层状双金属氢氧化物(Layered double hydroxides,简称LDH)是一类带有永久正电荷的新型无机材料,广泛应用于催化剂、抗酸剂、废水处理、抗絮凝剂、医药、阴离子交换剂以及流变改性剂等领域,有重要的工业应用价值。目前,有关类水滑石的制备、性能及应用研究已成为高新技术研究的热点之一。LDH与水形成分散体系后的电性质和聚集性质是指导应用研究的最重要性质,这两方面研究的匮乏大大限制了对LDH应用研究的深入与扩大。因此,开展LDH分散体系中电性质和聚集性质的研究具有重要的理论意义和实际意义。并且由于LDH独特的电性质、层状结构以及离子交换能力而在医药载体领域具有潜在的应用价值。本论文对LDH的电性质、聚集行为以及作为药物载体合成萘普生/LDH复合物进行了系统研究,而这一方面的研究还少有报道。 一、LDH的等电点(pH_(IEP))、零净电荷点(pH_(ZPNC))和电荷密度 采用共沉淀法合成了一系列的Mg-Al LDH、Zn-Al LDH以及Mn-Al LDH,考察了产品的化学组成、晶体结构和粒子形貌。实验发现合成的一系列LDH样品颗粒均为六边形的片状颗粒;样品中各金属离子间的摩尔比与原料配比相近,但不完全一致;Mg-Al、Zn-Al和Mn-Al LDH颗粒的晶胞参数c值约为层间距的3倍,表明每个晶胞在c方向上是由三层类水镁石层片组成的;通过改变原料中Mg/Al摩尔比,可以调节Mg-Al LDH(NO_3)的层间距,当Mg/Al摩尔比为2∶1时,得到最大层间距为0.895nm。 采用电泳法和电势滴定法测定出不同电解质(LiCl,NaCl和KCl)溶液中Mg-Al-NO_3层状双金属氢氧化物(Mg-Al-NO_3LDH)颗粒的ζ电位、等电点、永久电荷密度以及零净电荷点等电化学物理量,探讨了电解质、pH和样品化学组成对Mg-Al-NO_3LDH电性质的影响。研究发现LDH分子中三价金属离子(Al)含量增加,零净电荷点pH_(ZPNC)和永久电荷密度σP增加,与Al~(3+)同晶置换Mg~(2+)产生结构正电荷规律一致。而等电点pH_(IEP)却随着Al含量增加而减少,表明pH_(IEP)与组成LDH金属离子的电子亲合力有关,亲合力越强,吸附阴离子的能力也越强,导致pH_(IEP)越低。研究发现Mg-Al LDH(NO_3)样品在电解质水溶液中的等电


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