層狀LDHs與丁烯二酸異構(gòu)體插層行為的研究.pdf

1、本文主要以鎂鋁、鎂鐵及鋅鋁水滑石為主體，丁烯二酸異構(gòu)體(順丁烯二酸和反丁烯二酸)為有機(jī)陰離子客體，采用離子交換法研究了水滑石類(lèi)層狀化合物與丁烯二酸異構(gòu)體陰離子的插層反應(yīng)。采用XRD、IR和TG等表征手段分析了插層所得產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu)特征。研究表明：鎂鋁水滑石和鋅鋁水滑石在各溶劑中對(duì)丁烯二酸異構(gòu)體陰離子都存在明顯的插層選擇性，反丁烯二酸比順丁烯二酸優(yōu)先進(jìn)入層間，各種表征結(jié)果說(shuō)明插層產(chǎn)物具有較好的晶體結(jié)構(gòu)；而鎂鐵水滑石難以與客體進(jìn)行離子交換，

2、且在反應(yīng)中層板容易破壞。 本論文還采用Gaussian-98軟件包中的abinitio分子軌道法(HF/6-31G)計(jì)算了順?lè)炊∠┒岙悩?gòu)體陰離子的分子結(jié)構(gòu)，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)從微觀作用的角度分析了LDHs體系插層過(guò)程中主體與客體的相互作用，從而確定插層過(guò)程中的選擇性的影響規(guī)律及插層機(jī)理。結(jié)果表明，LDHs對(duì)丁烯二酸異構(gòu)體陰離子的插層選擇性與該陰離子的氧原子的電荷布居、空間構(gòu)型、偶極距密切相關(guān)，從理論上揭示了反丁烯二酸比順丁烯二酸容

3、易進(jìn)入水滑石層間的可能原因。 此外，論文還考察了溫度、溶劑和混合酸溶液配比等因素對(duì)插層選擇性的影響。結(jié)果表明，在水溶液中，對(duì)Mg-AlLDHs體系，反應(yīng)溫度可影響插層選擇性，溫度低于40℃時(shí)，順丁烯二酸反應(yīng)量大于反丁烯二酸，當(dāng)溫度升高至55℃時(shí)，反丁烯二酸的反應(yīng)量則大于順丁烯二酸；當(dāng)溫度到達(dá)70℃時(shí)，提高溫度反應(yīng)量不再有明顯變化。Zn-AlLDHs體系的離子交換反應(yīng)表現(xiàn)為放熱反應(yīng)的特征，隨著反應(yīng)溫度升高反應(yīng)量先增后減，在55℃時(shí)