纳微复合结构垂直取向类水滑石薄膜及其制备方法技术

技术编号:1426864 阅读:214 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种具有纳微复合结构且垂直取向类水滑石薄膜及其制备方法法。本发明专利技术采用原位合成技术,以经过表面阳极氧化后的铝片为基体,利用基片表面上的阳极氧化铝提供水滑石生长所需的Al↑[3+]源,通过滴加氨水调节反应溶液的pH值,使溶液中二价金属离子M↑[2+]与硝酸铵在碱性条件下生成金属络合离子,达到控制二价金属离子M↑[2+]缓慢释放的目的,从而成功的控制LDHs在基体上的成核速度,生长出疏密可控,具有纳微复合结构且垂直取向,即(00l)晶面垂直于基体表面的类水滑石薄膜。解决了以往制备的LDHs薄膜中LDHs晶体取向性差且容易从基板上脱落、基体热稳定性差等问题。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及一种具有纳微复合结构且垂直取向类水滑石薄膜及其制备方法,具体涉及一种生长在表面阳极氧化的铝基体上的类水滑石薄膜的原位合成方法。技术背景:类水滑石,(又称层状双羟基复合金属氧化物,简称LDHs)是一类阴离子型层状结构功能材料,由相互平行且带正电荷的层板组成,层间由平衡阴离子及水分子构成。其化学组成通式为:[M2+1-xM3+x(OH)2]x+(An-x/n)·mH2O,其中M2+、M3+分别是位于层板上的二价、三价金属离子,An-代表层间阴离子。这类材料由于其独特的晶体结构和物化特性使其在离子交换、吸附、催化、高分子改性、光学材料、磁学材料、电学材料等许多领域展现出极为广阔的应用前景。如果将类水滑石制成薄膜,以实现多功能LDHs材料的器件化,将大大拓宽其在工业上的应用。例如:把类水滑石薄膜用作催化剂时,不仅可以因提高表面积而提高其使用效率,而且可以解决催化剂与反应物的分离、催化剂流失、回收等问题。当用作电极改性材料时,能够很好地提高电极性能。许多无机材料被制作成取向性薄膜后,其功能性在很大程度上得到加强。如果获得取向性LDHs薄膜,显然可以使LDHs的上述功能得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳微复合结构垂直取向类水滑石薄膜,是一种生长在表面经阳极氧化后的铝基片上的LDHs膜,膜层LDHs的化学通式是:    [M↑[2+]↓[1-x]Al↑[3+]↓[x](OH)↓[2]]↑[x+](CO↓[3]↑[2-])↓[x/2].yH↓[2]O),    其中M↑[2+]代表二价金属离子Mg↑[2+]、Zn↑[2+]、Ni↑[2+]、Fe↑[2+]、Mn↑[2+]中的任何一种;    0.2≤x≤0.4,0≤y≤2;    该LDHs膜具有纳微复合结构且垂直取向,即(00l)晶面垂直于基体表面,膜的厚度在1~2.5μm。

【技术特征摘要】
1.一种纳微复合结构垂直取向类水滑石薄膜,是一种生长在表面经阳极氧化后的铝基片上的LDHs膜,膜层LDHs的化学通式是:[M2+1-xAl3+x(OH)2]x+(CO32-)x/2·yH2O),其中M2+代表二价金属离子Mg2+、Zn2+、Ni2+、Fe2+、Mn2+中的任何一种;0.2≤x≤0.4,0≤y≤2;该LDHs膜具有纳微复合结构且垂直取向,即(00l)晶面垂直于基体表面,膜的厚度在1~2.5μm。2.根据权利要求1所述的纳微复合结构垂直取向类水滑石薄膜,其特征是:膜层LDHs的化学通式中M2+是Ni2+、Zn2+或Mg2+。3.一种纳微复合结构垂直取向类水滑石薄膜的制备方法,具体步骤如下:A:将纯度大于80%,厚度在0.01mm~1mm的铝片先用乙醇超声清洗5-10min,再用水超声清洗5-10min除去表面油污,然后在阳极氧化装置上作阳极,用铅板或不锈钢板作阴极,电解液为0.5~3.0mol·L-1的硫酸溶液,氧化电流为1~5A,将铝片阳极氧化30~100min后取出,用去离...

【专利技术属性】
技术研发人员:张法智陈虹芸段雪李殿卿付珊珊
申请(专利权)人:北京化工大学
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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