论文部分内容阅读
本文详细研究了在羟基化碳纳米管表面原位生长水滑石类化合物,分别得到了接枝镍铝水滑石和镁铝水滑石的碳纳米管。采用X射线衍射(XRD)、X射线能量色散分析(EDAX)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等多种表征手段研究了上述化合物的结构、组成和形貌,并研究了接枝于碳纳米管上的镍铝水滑石的催化性能。通过水热合成法制备了接枝于碳纳米管的镍铝水滑石,并通过XRD、EDAX、SEM、TEM、XPS等表征手段,对接枝的镍铝水滑石进行了晶相结构、化学组成及接枝机理等方面的详细研究。进一步研究了其对苯甲醛氧化反应的催化性能,与非接枝型镍铝水滑石相比,由于接枝的镍铝水滑石具有较高的分散度、较大的比表面积,因此在一定程度上更好地起到了气体分布器的作用,显著提高了催化效率。采用水热合成法制备了接枝于碳纳米管的镁铝水滑石,并通过XRD、EDAX、SEM、TEM、XPS等表征手段,对镁铝水滑石的晶相结构、化学组成及接枝机理进行了详细研究。结果表明镁铝水滑石以碳纳米管表面的羟基官能团为中心原位生长,而且晶粒大小随晶化温度升高而增大。本文还采用静电纺丝技术制备了掺杂水滑石的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)无机-有机复合纳米纤维,首次实现了水滑石无机材料与PVP高分子聚合物材料的复合。分别通过共沉淀法和非水体系水热法制备了水滑石前体,与PVP前体混合进行静电纺丝。并通过XRD、SEM等表征手段证明非水体系水热法合成的水滑石前体与PVP相容性更好,最佳掺杂比为5%。通过TG-DTA结果表明掺杂水滑石后,PVP的热稳定性有了明显提高。本文工作研究了水滑石层状材料在碳纳米管表面的接枝及其对苯甲醛氧化反应的催化性能,对于探讨水滑石层状材料的固载及在催化领域的应用具有一定的理论和实际价值。通过静电纺丝技术实现了水滑石与聚乙烯吡咯烷酮的无机-有机复合,提高了PVP纤维的热稳定性,为水滑石材料与高聚物的复合研究提供了新的方法和思路,对于扩展PVP的应用范围具有一定意义。