多金屬氧酸鹽-層狀雙氫氧化物超薄膜的合成與性質(zhì)研究.pdf

1、層狀雙金屬氫氧化物（LDHs），又稱為水滑石，由帶結(jié)構(gòu)正電荷的層板和填充在層間的帶負(fù)電荷的陰離子構(gòu)成。它的結(jié)構(gòu)和性能決定了其在工業(yè)生產(chǎn)中有許多應(yīng)用，近年來，將LDHs用于水中有機(jī)污染物光降解的文獻(xiàn)報(bào)道有很多，但因其對(duì)可見光光響應(yīng)能力差而導(dǎo)致其可見光光催化效果往往不佳。多金屬氧酸鹽（POMs）由于其特有的結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)和光電學(xué)性質(zhì)而引起學(xué)術(shù)界廣泛的重視，其在催化、醫(yī)藥、生物和材料科學(xué)等方面的應(yīng)用報(bào)道層出不窮。多金屬氧酸鹽插層水滑

2、石層狀化合物（LDHs-POMs）是一類新型功能性復(fù)合材料。將POMs引入層間，對(duì)層間的多金屬氧酸鹽離子和金屬氫氧化物陽離子層板的物理化學(xué)性質(zhì)都會(huì)起到有效的提高作用。目前普遍采用的LDHs插層組裝方法有：離子交換法、焙燒復(fù)原法、一步合成法、溶膠-凝膠法等。但是，體積很大的如Keggin型和Dawson型的POMs，利用傳統(tǒng)的方法很難將其插入LDHs層間。本論文采用近期報(bào)道的剝離-重組法，首先將LDHs剝離為納米片，再與多金屬氧酸鹽離子層

3、層交替組裝，形成了LDHs-POMs雜化材料。
　　本論文以Zn-Cr-NO3-LDH、Zn-Al-NO3-LDH、Zn-Ti-NO3-LDH三種水滑石為前軀體，通過層層組裝的方法制備了基于剝離的鋅鉻、鋅鋁、鋅鈦雙氫氧化物單層和典型的Dawson型多金屬氧酸鹽陰離子α-P2W18O626-（P2W18）靜電作用的新型超薄膜（UTFs），即Zn-Cr-P2W18UTFs、Zn-Al-P2W18UTFs和Zn-Ti-P2W18UTFs

4、。采用XRD，F(xiàn)T-IR，ICP-AES，UV/DRS，SEM對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，P2W18的結(jié)構(gòu)在超薄膜中未發(fā)生改變，超薄膜的厚度在納米范圍，表面形貌完整有序。以制備的超薄膜為光催化劑測試了水溶液中偶氮類染料剛果紅（CR）的可見光催化降解活性。光催化結(jié)果表明，合成的3種超薄膜都具有較高的可見光光催化活性，其中，Zn-Ti-P2W18UTFs的可見光催化活性最高。以Zn-Ti-P2W18UTFs為例，由剝離的Zn-T