材料的制备是性能研究的基础,随着人们对纳米材料的合成与制备研究日渐深入,对纳米材料的特殊性质的认识也日渐提高。层状化合物由于其特殊的结构,可以作为制备主-客体功能材料的母体材料,因此被广泛应用于能量储存与转化、化学催化、电子器件等领域而成为研究的热点。当主-客体分子进行复合,可以一定程度上调控无机层状复合材料的性能。Magadiite是一种典型的无机层状硅酸盐,具有片层结构规整、易于合成、且骨架中不含有铝、稳定性好等特点,是一种良好的插层主体材料。然而,相对于其它无机阳离子层状硅酸盐在主客体化学中被广泛研究,magadiite在这一领域很少被关注。因此,本文选择层板带负电的层状硅酸盐magadiite作为主体,对magadiite进行修饰并研究了复合材料的性能,旨在通过客体材料来赋予magadiite新的性质,为magadiite在主客体组装化学领域的研究提供实验基础,同时为拓展magadiite的应用提供理论依据。本文选用不同结构类型的插层剂以及不同的插层方法对magadiite进行插层改性,制备了不同组成和结构的复合材料,并研究了插层改性后的复合材料的光学、磁学等性含能。采用X-射线粉末衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、热重差热分析(TGA-DTA)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试手段对基于层状硅酸盐的主/客体功能材料的化学结构和微观结构进行了表征,探讨了插层客体进入到层状主体后的性质变化、客体分子插层方式以及相应的形成机理。取得的主要研究结果如下:(1)以magadiite为原料,基于金属离子和8-羟基喹啉之间的螯合作用,通过固相插层反应将8-羟基喹啉组装到magadiite层间,形成了 magadiite层间含有8-羟基喹啉金属配合物的无机-有机复合材料。插层8-羟基喹啉与金属形成配合物后,使magadiite具有了荧光性能,并且在复合材料中,8-羟基喹啉-金属配合物表现出了与其粉体材料不同的荧光性质,这是限域空间效应造成的。(2)以magadiite为原料,采用离子交换和煅烧的方法,向层间引入钒氧化物并通过键合将其固化在片层表面。通过测试表明,交换到层间VO2+离子转变成(Si-O)3V=O,并且呈现出未完全氧化的混合价态(+4/+5)。光学性质和磁学性质研究表明钒氧化物修饰的magadiite呈现出发光性和顺磁性。(3)以magadiite为原料,通过预插层CTAB分子,随后通过二次离子交换和沉淀法制备了表面活性剂CTAB和金属氧化物(CuO/ZnO)同时存在在magadiite层间的主客体复合材料。通过层间金属氧化物的荧光和磁性质的研究:发现层间分散态的ZnO在420,484和532 nm处有发射峰,呈现蓝色荧光,分散性最好、负载量最低的样品的荧光强度最高;层间分散的CuO纳米颗粒具有一定的顺磁性。表明插层后的金属氧化物具有不同于块体材料的荧光和磁学性质。同时,此项工作表明在magadiite中,可以实现制备金属氧化物的高度分散态。(4)以magadiite为原料,通过离子交换法将高分子聚醚胺(POP2000/POP4000)引入到magadiite层间,再采用二次离子交换和共沉淀法制备出POP2000/POP4000-Fe3O4插层的复合材料。考察了高分子的链长度、pH、金属离子/氧化物含量对于产物结构和吸附性能的影响:pH≈2时,Fe2+与Fe3+交换、共沉淀过程中会产生挤出效应,而挤出效应对长链的POP4000分子比短链的POP2000分子的影响更小;离子交换POP2000/POP4000表明,高分子化合物可以有效的扩层,并且可以与铁氧化物共存;对原油的吸附实验表明,产物POP4000-mag-Fe304具有较高的吸附量(5g/g),具有很好的吸附-回收原油的能力。