水滑石有序組裝超薄膜及其電化學(xué)性能.pdf

1、水滑石類化合物包括水滑石和類水滑石，其主體一般由兩種金屬的氫氧化物構(gòu)成，因此又稱為層狀雙羥基復(fù)合金屬化合物（Layered Double Hydroxide，LDH），由這些化合物插層組裝的一系列超分子材料稱為水滑石類插層材料（LDHs）。其特有的層狀結(jié)構(gòu)使其具有更強(qiáng)的兼容性，水滑石類層狀化合物自發(fā)現(xiàn)以來已有一個(gè)世紀(jì)，歷代研究者通過對(duì)其結(jié)構(gòu)改造進(jìn)而在催化化學(xué)、吸附、離子交換、電化學(xué)、光化學(xué)等領(lǐng)域進(jìn)行廣泛應(yīng)用，近代水滑石研究領(lǐng)域有了更廣闊

2、的拓展，如環(huán)保、化妝品、功能高分子材料、納米復(fù)合材料、醫(yī)藥學(xué)、生物-無機(jī)材料等。本文研究 Mg/Fe-NO3水滑石合成、剝層、自組裝以及電極修飾，闡述鎂鐵水滑石修飾電極(Mg/Fe/[Fe(CN)6]/GCE)的電荷傳輸機(jī)理，為今后水滑石剝層和電極修飾的進(jìn)一步研究提供理論依據(jù)。
　　本論文通過制備 Mg/Fe-CO3型水滑石，通過酸堿法處理 Mg/Fe-CO3型水滑石制備Mg/Fe-NO3型水滑石，并通過XRD、FT-IR、SEM

3、和 EDS進(jìn)行表征分析。在甲酰胺溶液中通過回流法對(duì) Mg/Fe-NO3水滑石進(jìn)行剝層，制得淡黃色透明的 Mg/Fe水滑石納米單片膠體溶液，其表現(xiàn)出膠體特有的丁達(dá)爾現(xiàn)象，并且有很好的穩(wěn)定性，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知?jiǎng)冸x后的納米片膠體溶液可在氮?dú)獗Ｗo(hù)下穩(wěn)定存在一周?？疾觳煌琈g/Fe摩爾比、剝層溫度、剝層時(shí)間、水滑石起始量下Mg/Fe-NO3水滑石剝層率，從熱力學(xué)角度討論水滑石剝層過程和機(jī)理，結(jié)合熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)為剝層反應(yīng)提供理論基礎(chǔ)。
　　對(duì)

4、Mg/Fe水滑石納米單片和K3[Fe(CN)6]進(jìn)行自組裝研究，制備Mg/Fe/[Fe(CN)6]多層薄膜材料，通過XRD、FT-IR、EDS進(jìn)行樣品結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果表明通過層層自組裝制備的樣品Mg/Fe/[Fe(CN)6]具備水滑石層板結(jié)構(gòu)。通過層層自組裝法在玻碳電極表面進(jìn)行Mg/Fe/[Fe(CN)6]膜組裝，對(duì)玻碳電極進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化，得出Mg/Fe/[Fe(CN)6]/GCE在 K3[Fe(CN)6]中進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試的最