层状双金属氢氧化物的制备及其在聚乙烯醇改性中的应用
发布时间：2022-07-16 18:45
本文以层状双金属氢氧化物（LDH）为填充粒子,采用反向溶液共混法制备聚乙烯醇（PVA）/LDH纳米复合材料,并通过X射线衍射、流变学方法、力学拉伸试验、电镜等测试手段考察复合材料的结构形貌及性能。该制备工艺以水为介质,绿色环保且简便可行,对获得高性能PVA/LDH纳米复合材料具有重要的学术价值和广阔的应用前景。研究得到了以下结果：（1）水热法、恒定pH值法与尿素法可制备得到不同尺度的LDH,且金属离子浓度、晶化时间等因素均会影响最终产物的结构形貌。其中,水热法制得LDH为50-100 nm的粒子,在水中有较好的分散稳定性。（2）PVA水溶液的流变行为不同于一般高分子溶液,与其体系内分子间氢键相互作用密切相关。其稳态流变曲线可分为四个区域：第一平台区,第一剪切变稀区,第二平台区和第二剪切变稀区。其中,第一剪切变稀区与分子间氢键形成的网络结构有关,第二剪切变稀区与PVA大分子链的解缠结有关。动态流变行为显示,低频区,PVA水溶液的储能模量（G＇）>损耗模量（G"）,而高频区,G’
【文章页数】：110 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 层状双金属氢氧化物的结构与性质
1.2.1 LDH的结构
1.2.2 LDH的性质
1.2.3 LDH的应用
1.3 LDH的制备及改性
1.3.1 LDH的制备
1.3.2 LDH的改性
1.4 聚合物/LDH复合材料的制备
1.4.1 直接插层法
1.4.2 层离重组法
1.4.3 原位生成法
1.4.4 原位聚合法
1.5 课题的提出
第二章 MgAl-LDH的制备及结构形貌表征
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料与试剂
2.2.2 MgAl-LDH的制备
2.2.3 MgAl-LDH的表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 水热合成法制备MgAl-LDH
2.3.2 恒定pH值法制备LDH
2.3.3 尿素法制备LDH
2.3.4 三种制备方法的比较
2.4 本章小结
第三章 聚乙烯醇水溶液流变行为的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 材料与试剂
3.2.2 MgAl-LDH的水热制备
3.2.3 MgAl-LDH的离子改性
3.2.4 PVA溶液及PVA/LDH复合液的制备
3.2.5 测试与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 PVA水溶液的稳态流变行为
3.3.2 PVA水溶液的动态流变行为
3.3.3 Cox-Merz规则的检验
3.3.4 醇解度对PVA水溶液流变行为的影响
3.3.5 剪切史对PVA水溶液流变行为的影响
3.3.6 静置时间对PVA水溶液流变行为的影响
3.3.7 外加粒子对PVA溶液流变行为的影响
3.4 本章小结
第四章 PVA/LDH复合材料的制备及结构性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 材料与试剂
4.2.2 PVA/LDH复合材料的制备
4.2.3 测试与表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 PVA/LDH纳米复合膜的性能测试
4.3.2 PVA/LDH纳米复合膜的结构形貌表征
4.3.3 制备方法对PVA/LDH复合膜性能的影响
4.3.4 PVA/LDH纳米复合膜的增强机理
4.3.5 PVA/LDH纳米复合膜的耐水性和热性能
4.4 本章小结
第五章 LDH对甲基橙的吸附及PVA/LDH纳米复合纤维的制备及形貌表征
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 试剂与材料
5.2.2 PVA/LDH复合纤维的制备
5.2.3 甲基橙标准工作曲线的绘制
5.2.4 LDH及PVA/LDH纤维对甲基橙的吸附
5.2.5 测试与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 PVA/LDH纳米复合纤维的结构形貌表征
5.3.2 LDH及PVA/LDH复合纤维对甲基橙的吸附行为
5.4 本章小结
全文总结
不足和展望
参考文献
硕士期间发表的科研成果
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]多羟基醇类共溶剂对Mg/Al水滑石水热制备的影响[J]. 于娟,魏燕,王继刚. 功能材料. 2011(11)
[2]蒙脱土改性研究进展[J]. 李娜,马建中,鲍艳. 化学研究. 2009(01)
[3]活性炭/聚丙烯腈纤维对溶液中的甲基橙染料吸附动力学研究[J]. 张华,陈晨,梁晓飞,王涵. 环境工程学报. 2008(03)
[4]阴-阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能[J]. 温佩,武文洁,赵立辉. 化工技术与开发. 2007(11)
[5]高分子/表面活性剂复合体系粘度特性研究[J]. 翁建新,洪掌珠. 云南师范大学学报(自然科学版). 2005(05)
[6]γ-Al2O3表面原位合成Ni-Al-CO3 LDHs研究[J]. 毛纾冰,李殿卿,张法智,David G.Evans,段雪. 无机化学学报. 2004(05)
[7]Synthesis and Characterization of PE-g-MA/MgAl-LDH Exfoliation Nanocomposite via Solution Intercalation[J]. 陈伟,瞿保钧. Chinese Journal of Chemistry. 2003(08)
[8]γ-Al2O3载体孔内原位合成水滑石[J]. 张蕊,李殿卿,张法智,Evans D G,段雪. 复旦学报(自然科学版). 2003(03)
[9]Cu-Ni-Mg-Al-CO3四元水滑石的合成及结构分析[J]. 冯拥军,李殿卿,李春喜,王子镐,EVANS,D.G,段雪. 化学学报. 2003(01)
[10]有机阴离子柱撑水滑石的插层组装及超分子结构[J]. 李殿卿,冯桃,Evans D G,段雪. 过程工程学报. 2002(04)
博士论文
[1]类水滑石材料新制备方法及结构与性能的理论研究[D]. 李蕾.北京化工大学 2002
硕士论文
[1]水滑石接枝碳纳米管的制备及其催化性能研究及水滑石掺杂高聚物静电纺丝的初步研究[D]. 赵乃秋.北京化工大学 2008
本文编号：3663070
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【学位级别】：硕士
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致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 层状双金属氢氧化物的结构与性质
1.2.1 LDH的结构
1.2.2 LDH的性质
1.2.3 LDH的应用
1.3 LDH的制备及改性
1.3.1 LDH的制备
1.3.2 LDH的改性
1.4 聚合物/LDH复合材料的制备
1.4.1 直接插层法
1.4.2 层离重组法
1.4.3 原位生成法
1.4.4 原位聚合法
1.5 课题的提出
第二章 MgAl-LDH的制备及结构形貌表征
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料与试剂
2.2.2 MgAl-LDH的制备
2.2.3 MgAl-LDH的表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 水热合成法制备MgAl-LDH
2.3.2 恒定pH值法制备LDH
2.3.3 尿素法制备LDH
2.3.4 三种制备方法的比较
2.4 本章小结
第三章 聚乙烯醇水溶液流变行为的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 材料与试剂
3.2.2 MgAl-LDH的水热制备
3.2.3 MgAl-LDH的离子改性
3.2.4 PVA溶液及PVA/LDH复合液的制备
3.2.5 测试与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 PVA水溶液的稳态流变行为
3.3.2 PVA水溶液的动态流变行为
3.3.3 Cox-Merz规则的检验
3.3.4 醇解度对PVA水溶液流变行为的影响
3.3.5 剪切史对PVA水溶液流变行为的影响
3.3.6 静置时间对PVA水溶液流变行为的影响
3.3.7 外加粒子对PVA溶液流变行为的影响
3.4 本章小结
第四章 PVA/LDH复合材料的制备及结构性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 材料与试剂
4.2.2 PVA/LDH复合材料的制备
4.2.3 测试与表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 PVA/LDH纳米复合膜的性能测试
4.3.2 PVA/LDH纳米复合膜的结构形貌表征
4.3.3 制备方法对PVA/LDH复合膜性能的影响
4.3.4 PVA/LDH纳米复合膜的增强机理
4.3.5 PVA/LDH纳米复合膜的耐水性和热性能
4.4 本章小结
第五章 LDH对甲基橙的吸附及PVA/LDH纳米复合纤维的制备及形貌表征
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 试剂与材料
5.2.2 PVA/LDH复合纤维的制备
5.2.3 甲基橙标准工作曲线的绘制
5.2.4 LDH及PVA/LDH纤维对甲基橙的吸附
5.2.5 测试与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 PVA/LDH纳米复合纤维的结构形貌表征
5.3.2 LDH及PVA/LDH复合纤维对甲基橙的吸附行为
5.4 本章小结
全文总结
不足和展望
参考文献
硕士期间发表的科研成果
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]多羟基醇类共溶剂对Mg/Al水滑石水热制备的影响[J]. 于娟,魏燕,王继刚. 功能材料. 2011(11)
[2]蒙脱土改性研究进展[J]. 李娜,马建中,鲍艳. 化学研究. 2009(01)
[3]活性炭/聚丙烯腈纤维对溶液中的甲基橙染料吸附动力学研究[J]. 张华,陈晨,梁晓飞,王涵. 环境工程学报. 2008(03)
[4]阴-阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能[J]. 温佩,武文洁,赵立辉. 化工技术与开发. 2007(11)
[5]高分子/表面活性剂复合体系粘度特性研究[J]. 翁建新,洪掌珠. 云南师范大学学报(自然科学版). 2005(05)
[6]γ-Al2O3表面原位合成Ni-Al-CO3 LDHs研究[J]. 毛纾冰,李殿卿,张法智,David G.Evans,段雪. 无机化学学报. 2004(05)
[7]Synthesis and Characterization of PE-g-MA/MgAl-LDH Exfoliation Nanocomposite via Solution Intercalation[J]. 陈伟,瞿保钧. Chinese Journal of Chemistry. 2003(08)
[8]γ-Al2O3载体孔内原位合成水滑石[J]. 张蕊,李殿卿,张法智,Evans D G,段雪. 复旦学报(自然科学版). 2003(03)
[9]Cu-Ni-Mg-Al-CO3四元水滑石的合成及结构分析[J]. 冯拥军,李殿卿,李春喜,王子镐,EVANS,D.G,段雪. 化学学报. 2003(01)
[10]有机阴离子柱撑水滑石的插层组装及超分子结构[J]. 李殿卿,冯桃,Evans D G,段雪. 过程工程学报. 2002(04)
博士论文
[1]类水滑石材料新制备方法及结构与性能的理论研究[D]. 李蕾.北京化工大学 2002
硕士论文
[1]水滑石接枝碳纳米管的制备及其催化性能研究及水滑石掺杂高聚物静电纺丝的初步研究[D]. 赵乃秋.北京化工大学 2008
本文编号：3663070
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