層狀α-Ni（OH）-,2-和鎳鋁水滑石的光敏性能研究.pdf

1、本文研究工作發(fā)現(xiàn)在紫外光照射下，具有主客體插層結(jié)構(gòu)的α-Ni(OH)2和NiAl-NO3-LDHs具有可逆的光致變色現(xiàn)象。以此為基礎(chǔ)，根據(jù)水滑石類化合物(LDHs)的超分子插層結(jié)構(gòu)及其可調(diào)控性，制備了一系列具有光敏性能的插層化合物。采用XRD、FT-IR、UV-vis、TG-DTA-MS、XPS、ESR和EXAFS等多種表征手段系統(tǒng)研究了上述插層化合物的結(jié)構(gòu)及其光敏性能。 采用化學(xué)沉淀法合成了層間硝酸根非化學(xué)計量的α-Ni(OH

2、)2。采用XRD、FT-IR、UV-vis、TG-DTA-MS、ESR及XPS等表征方法，對α-Ni(OH)2的晶相結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成及光致變色機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)研究。研究結(jié)果表明，α-Ni(OH)2層板存在兩種結(jié)構(gòu)單元：規(guī)則的Ni-O八面體結(jié)構(gòu)單元以及層板Ni2+與層間NO3-發(fā)生配位而形成的特殊八面體結(jié)構(gòu)單元。該特殊八面體結(jié)構(gòu)單元在紫外光照時發(fā)生的Jahn-Teller變形導(dǎo)致了α-Ni(OH)2的光致變色現(xiàn)象。采用量子化學(xué)計算方法對α-N

3、i(OH)2的光致變色現(xiàn)象進(jìn)行研究，得到與實驗基本一致的結(jié)論。 基于NiAl-LDHs與α-Ni(OH)2相類似的主客體層狀結(jié)構(gòu)，采用共沉淀法合成了層間硝酸根可控的NiAl-NO3-LDHs。采用XRD、FT-IR、UV-vis、TG-DTA-MS、EXAFS、ESR及XPS等表征方法，對NiAl-NO3-LDHs的晶相結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成及光敏性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。研究結(jié)果表明，層板Ni2+與層間NO3-發(fā)生配位而形成的特殊八面體結(jié)構(gòu)

4、單元在紫外光照時發(fā)生畸變導(dǎo)致了NiAl-NO3-LDHs的光致變色現(xiàn)象。 基于LDHs特有的超分子插層結(jié)構(gòu)及其可調(diào)控性，采用共沉淀法和離子交換法成功合成了一系列不同陰離子客體插層的NiAl-LDHs，并研究了插層產(chǎn)物的光敏性能。根據(jù)其光敏性能，可將所涉及的LDHs分為三類：(1)具有光致變色特性，即在紫外光照下既能變色，也能復(fù)原，如NiAl-NO3-LDHs；(2)在紫外光照下變色，但不能復(fù)原，如對硝基苯甲酸根、間硝基苯甲酸根、