層狀草甘膦鋯的稀土配位發(fā)光、衍生物薄膜的疏水性質(zhì)及其甲醛吸附行為研究.pdf

1、本文通過氟絡(luò)合法將草甘膦與氧氯化鋯反應(yīng)合成了一種新型的層狀材料草甘膦鋯。XRD表征結(jié)果證實(shí)得到的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)類似α-ZrP類層狀化合物的結(jié)構(gòu)，其結(jié)晶度高，樣品的層間距是16．5A左右，草甘膦基團(tuán)在層間排布為頭對(duì)頭的雙層排布。樣品的SEM證實(shí)了氟絡(luò)合法制備的草甘膦鋯晶體生長(zhǎng)較好，呈長(zhǎng)竹片狀，TEM進(jìn)一步證實(shí)了其層狀結(jié)構(gòu)。對(duì)樣品的紅外表征可以證實(shí)層間存在草甘膦基團(tuán)。通過TG可以證實(shí)，得到的草甘膦鋯不含或者含有極少的結(jié)晶水，結(jié)合元素分析的數(shù)據(jù)，最

2、終確定草甘膦鋯的分子式為：Zr（O3PCH2NHCH2COOH）2·1/2H2O。 草甘膦鋯的堿性分解釋放草甘膦的研究表明，該化合物具有不耐堿性。經(jīng)過堿性分解釋放和酸化還原后的草甘膦質(zhì)量隨草甘膦鋯所處環(huán)境pH的增大而增大。當(dāng)環(huán)境溶液的pH達(dá)到8．7時(shí)，化合物的板層結(jié)構(gòu)已經(jīng)完全分解，被釋放出來的草甘膦的量達(dá)到最大，釋放百分率為81．7％。而當(dāng)溶液的堿性繼續(xù)增強(qiáng)時(shí)，草甘膦的釋放量基本維持不變。原堿性溶液由于被釋放出來的草甘膦中和，其

3、pH值有所下降。 合成了新型的稀土有機(jī)配合物ZrGP-Eu和ZrGP-Tb，該稀土配合物的發(fā)射光譜為Eu3+和Tb3+的特征光譜，具有較好的單色性，較強(qiáng)的熒光強(qiáng)度。通過XPS和ESR的綜合分析，推斷出ZrGP-Eu和ZrGP-Tb可能的空間結(jié)構(gòu)，推斷稀土離子可能以六配位形勢(shì)存在。在合成ZrGP-Eu過程中運(yùn)用了兩種方法，通過水熱法制備的ZrGP-Eu可以得到色純度非常高的產(chǎn)物。 通過草甘膦的酯化，制備的酯化草甘膦鋯的層間

4、距隨層間有機(jī)基團(tuán)鏈的增長(zhǎng)而增加，且和碳數(shù)的增加成線性關(guān)系。一系列合成的樣品的紅外中出現(xiàn)了酯基的特征吸收峰，證實(shí)了制備的樣品是酯化的草甘膦鋯。由于反應(yīng)存在界面和溶劑化效應(yīng)，所以隨著碳原子數(shù)的增加晶體的生長(zhǎng)或者團(tuán)聚的形貌也在發(fā)生變化。通過制備酯化草甘膦鋯薄膜來測(cè)定其疏水性，隨著層間烷基鏈的增長(zhǎng)，酯化草甘膦鋯的疏水性增加，最大的接觸角可以達(dá)到130°，可以用作疏水材料。 草甘膦鋯在40℃吸附甲醛6小時(shí)后達(dá)到吸附平衡，吸附時(shí)間繼續(xù)增大吸

5、附率無明顯變化，故在實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)時(shí)間采用6小時(shí)。草甘膦鋯分別在40℃，60℃，80℃，100℃吸附甲醛6小時(shí)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在40℃是草甘膦鋯對(duì)甲醛的吸附率最大，故在實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)溫度采用6小時(shí)。草甘膦鋯分別在pH=2，3，6，7，8，溫度40℃反應(yīng)6小時(shí)吸附甲醛，結(jié)果發(fā)現(xiàn)pH=3時(shí)草甘膦鋯對(duì)甲醛的吸附率最大。綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，草甘膦鋯在pH=3，40℃反應(yīng)6小時(shí)對(duì)甲醛的吸附率最大。選用40℃-6h和pH=3放置30天后的樣品重新進(jìn)行TG-DTA分