[發(fā)明專利]一種提高功能水滑石薄膜光熱穩(wěn)定性能的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910080435.0
• 申請(qǐng)日: 2009-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN101503181A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張法智;陳濤;盧偉;段雪;徐賽龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B13/14
• 分類號(hào): C01B13/14
• 代理公司: 北京華誼知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉月娥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水滑石薄膜技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種提高功能水滑石薄膜(具有可逆浸潤(rùn)性)光熱穩(wěn)定性能的方法，一種光響應(yīng)浸潤(rùn)性能可逆轉(zhuǎn)換的類水滑石薄膜，提高其光熱穩(wěn)定性能的方法，在鋁基板上原位生長(zhǎng)的偶氮苯陰離子插層類水滑石薄膜。

背景技術(shù)

類水滑石(LDHs)也稱為雙羥基復(fù)合金屬氧化物，是一種陰離子型粘土，其化學(xué)通式是[M^II_1-xM^III_x(OH)₂]^x+(A^n-)_x/n·yH₂O，其中M^II和M^III分別為二價(jià)和三價(jià)金屬陽(yáng)離子，位于主體層板上；A^n-為層間陰離子；x為M^III/(M^II+M^III)的摩爾比值；y為層間水分子的個(gè)數(shù)。LDHs具有層狀結(jié)構(gòu)、層板元素的可調(diào)變性以及層間陰離子的可交換性。這種在化學(xué)和結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出來(lái)的特殊性質(zhì)在催化、吸附、離子交換、電學(xué)材料、光學(xué)材料、生物傳感技術(shù)等許多領(lǐng)域都具有很廣泛的應(yīng)用，同時(shí)，LDHs具有的離子交換性能，能夠有效的提高層間有機(jī)陰離子的光熱穩(wěn)定性能，防止光老化，熱老化。文獻(xiàn)Adv.Funct.Mater.2003，(13)：241中，Bauer等人將二萘嵌苯陰離子插層進(jìn)入水滑石粉體；文獻(xiàn)J.Phys.Chem.Solids?2006，(67)：1002中，Guo等人將染料紅52:1陰離子插層進(jìn)入粉體MgAl-LDHs；文獻(xiàn)Ind.Eng.Chem.Res.2008，(47)：2478中，Tang等人將有機(jī)染料HSAB陰離子插層得到粉體ZnAl-HSAB-LDH，都有效的提高了有機(jī)染料分子的光穩(wěn)定性能和熱穩(wěn)定性能。

表面潤(rùn)濕是固體表面的重要特征之一，也是最為常見的一類界面現(xiàn)象，它不僅直接影響自然界中動(dòng)、植物的種種生命活動(dòng)，而且在人類的日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也起著重要的作用。近年來(lái)，隨著微納米科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及越來(lái)越多的行業(yè)對(duì)特殊表面性能材料的迫切需求，控制制備特殊浸潤(rùn)性的表面引起了人們的廣泛關(guān)注，超疏水和超親水表面逐漸成為研究的熱點(diǎn)。光響應(yīng)浸潤(rùn)性能可逆轉(zhuǎn)換的界面材料，是指能夠通過(guò)外界光的刺激來(lái)可逆地改變材料表面的潤(rùn)濕性能，使材料表面能夠在超疏水與超親水之間可逆轉(zhuǎn)換。例如在文獻(xiàn)Science?2000，(288)：1624中，Ichimura等人利用偶氮苯類化合物的光誘導(dǎo)構(gòu)型翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)了光響應(yīng)浸潤(rùn)性的變化。反式構(gòu)型的偶氮苯，分子極性小，不利于水的鋪展，而順式構(gòu)型偶氮苯具有較大的極性，有利于水在其表面的鋪展，因此在一定波長(zhǎng)的光照條件下，偶氮苯發(fā)生順?lè)串悩?gòu)時(shí)引起浸潤(rùn)性變化。文獻(xiàn)Langmuir?1996，(12)：5838中，Siewierski?L.M.等人通過(guò)化學(xué)吸附在硅基板上制備了側(cè)鏈含有偶氮苯官能團(tuán)的單分子自組裝薄膜，通過(guò)光刺激實(shí)現(xiàn)了浸潤(rùn)性可逆轉(zhuǎn)變。文獻(xiàn)Surf.Interface?Anal.2001，(32)：121中，F(xiàn)eng等人通過(guò)LB技術(shù)制備了單分子層的有機(jī)偶氮苯薄膜，經(jīng)過(guò)光誘導(dǎo)構(gòu)型翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)了浸潤(rùn)性可逆轉(zhuǎn)變。文獻(xiàn)Langmuir?2001，(17)：4593；Surf.Interface?Anal.2006，(38)：1343中，F(xiàn)engC.L.等人合成了一種側(cè)鏈含有偶氮苯官能團(tuán)的光響應(yīng)聚合物，經(jīng)過(guò)光誘導(dǎo)構(gòu)型翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)了浸潤(rùn)性的可逆轉(zhuǎn)變。文獻(xiàn)Chem.Commun.2008，5710中，Wan?P.等人在液、固界面上組裝了超分子表面活性劑a-CD/CF3AzoSH，在紫外和可見光的交替輻照下，其可發(fā)生來(lái)回的穿梭運(yùn)動(dòng)，以此實(shí)現(xiàn)表面的浸潤(rùn)性質(zhì)可逆變換。

偶氮苯及其衍生物通過(guò)光誘導(dǎo)構(gòu)型翻轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)浸潤(rùn)性能的可逆變化，但通過(guò)表面吸附或LB技術(shù)制備的有機(jī)單分子層自組裝薄膜易于破損，而且浸潤(rùn)性轉(zhuǎn)變幅度較小，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間或次數(shù)的紫外光照以后，薄膜的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)變性能大幅度下降，而且耐熱性能差，使其應(yīng)用具有很大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容