水滑石@磺化聚苯乙烯微球的可控制備及其性能研究.pdf

1、隨著材料科學與技術(shù)的發(fā)展，科學家正在努力探索運用化學或物理的方法來構(gòu)建具有特定形貌和孔結(jié)構(gòu)的材料，從而可能實現(xiàn)對某些材料的設計，如新型催化劑載體、大分子聚合物分離膜、生物醫(yī)藥材料和藥物載體等，最終調(diào)控其應用性能。復合金屬氫氧化物（LDHs）是一類可人工合成的、具有二維結(jié)構(gòu)的陰離子型層狀功能材料，它們由帶有正電荷的主體層板、平衡正電荷的層間陰離子客體和部分水分子組成。其層板元素組成和層間陰離子種類可調(diào)的特點能夠衍生出很多具有不同物理化學特

2、性的功能性組裝體，因此有可能作為高性能催化材料、吸附材料、分離材料、功能性助劑材料、生物材料和醫(yī)藥材料等獲得應用。目前，在該研究領(lǐng)域的工作中，LDHs類材料通常是以粉體形式使用，這樣就會在實際應用過程中（比如作為催化材料、吸附和分離材料等）產(chǎn)生諸如壓力高、傳質(zhì)/傳熱效率低以及分離困難等問題。因此，關(guān)于LDHs類材料的形貌可控制備具有明顯的科學意義和實際應用價值。 本論文以LDHs類材料的形貌可控制備為目標，重點研究了水滑石@磺化

3、聚苯乙烯復合微球材料的制備及其應用。具體的研究內(nèi)容和實驗結(jié)果如下： 1．在高電荷、磺酸根改性的聚苯乙烯微球表面，通過表面成核和生長過程在微球表面生長水滑石，而形成均勻的包覆層，其殼層可表現(xiàn)出花狀和草莓狀的結(jié)構(gòu)，包覆層厚度在40～200nm左右。包覆層的厚度和形貌可以通過改變金屬離子和聚苯乙烯微球的濃度來調(diào)節(jié)； 2．垂直取向納微結(jié)構(gòu)的CoFeFe-LDHs薄膜，經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑修飾后，表現(xiàn)出優(yōu)異的超疏水性能，與水的靜態(tài)接觸角高

4、達157．7°。 3．系統(tǒng)地考察了疏水化處理后CoFeFe-LDHs水滑石異質(zhì)微球其抗酸堿性能，研究結(jié)果表明：其具有一定的耐酸性，在pH=2的水溶液中，其靜態(tài)接觸角高達158．8°，150s左右其接觸角到達穩(wěn)定，其接觸角為141°。而在pH=12的水溶液中，水滑石存在一個溶解再結(jié)晶的過程。造成這兩種情況的根本原因是氟化后水滑石的耐酸堿性能改變。 4．通過SEM表征手段揭示了表面修飾后的CoFeFe-LDHs薄膜產(chǎn)生超疏水