高嶺石-絲氨酸插層復(fù)合物的形成與制備研究.pdf

1、高嶺石是一種常見的1∶1層狀硅酸鹽材料，其插層復(fù)合物在醫(yī)藥、電化學(xué)、高分子納米聚合物、催化以及美容護(hù)膚領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景，但是只有極少數(shù)的有機(jī)小分子能夠直接插層高嶺石，大部分的其他分子都要合適的前驅(qū)體經(jīng)過液相置換法進(jìn)入，以環(huán)境友好型的d001=0.84 nm水合高嶺石為預(yù)插層體，制備時(shí)間短且工藝簡單。本文在查閱大量的國內(nèi)外文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，綜述了高嶺石插層復(fù)合物及其應(yīng)用的研究現(xiàn)狀，尤其是在醫(yī)藥方面和美容護(hù)膚方面的應(yīng)用，并與插層分子絲氨酸的

2、醫(yī)藥功能和美容護(hù)膚功能結(jié)合。本文主要分別以高嶺石-乙二醇插層復(fù)合物和d001=1.0 nm水合高嶺石為插層前驅(qū)體，制備了高嶺石-絲氨酸插層復(fù)合物并對其形成過程和機(jī)理進(jìn)行了研究，具體如下:
　　通過液相置換法成功地制備了高嶺石-絲氨酸插層復(fù)合物，并通過掃描電鏡、X射線衍射、傅里葉紅外光譜對其進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，絲氨酸能夠通過置換客體分子乙二醇或水插入高嶺石層間，不能直接插層高嶺石。經(jīng)過絲氨酸分子的插層，高嶺石的厚度從原先的30 n

3、m減小至大約14 nm，層間距從0.72nm擴(kuò)大至1.13 nm，絲氨酸以單層分子在高嶺石層間分布，并形成盡可能多的氫鍵，高嶺石羥基基團(tuán)與絲氨酸的COO-，高嶺石Si-O層與絲氨酸的NH3+分別形成氫鍵，并且絲氨酸的-OH基團(tuán)很有可能嵌入高嶺石Si-O層的(SiO)6六方孔洞，與高嶺石的內(nèi)羥基作用。插層前驅(qū)體中的乙二醇分子和水分子分別將高嶺石原石的層間距擴(kuò)大1.08 nm和1.0 nm，便于絲氨酸分子的插層，客體分子在高溫下很容易脫嵌，

4、在被絲氨酸分子取代之前脫嵌的激活能Ea控制了高嶺石-絲氨酸的含量，乙二醇的Ea為6.95 kJ/mol，水分子的Ea為21.2 kJ/mol，分別基于α=0.9-8.6exp(-6.95/T)和α=0.4-564.2exp(-21.2/T)。所以后者的插層率為85％，是前者45％的1.8倍。另外，高嶺石-環(huán)絲氨酸插層復(fù)合物通過與絲氨酸一樣的方法成功形成，并表現(xiàn)出極為相似的性質(zhì)，所以高嶺石-絲氨酸在醫(yī)藥方面和美容護(hù)膚方面具有很大的應(yīng)用潛力