CN104017557B - 一种二苯胺磺酸根插层水滑石材料的制备方法及其应用 - Google Patents
一种二苯胺磺酸根插层水滑石材料的制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104017557B CN104017557B CN201410262142.5A CN201410262142A CN104017557B CN 104017557 B CN104017557 B CN 104017557B CN 201410262142 A CN201410262142 A CN 201410262142A CN 104017557 B CN104017557 B CN 104017557B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sulfonic acid
- acid root
- diphenylamine
- diphenylamine sulfonic
- redox
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- HYKDWGUFDOYDGV-UHFFFAOYSA-N 4-anilinobenzenesulfonic acid Chemical compound C1=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 HYKDWGUFDOYDGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 56
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 11
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 42
- GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A dialuminum;hexamagnesium;carbonate;hexadecahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[O-]C([O-])=O GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A 0.000 claims abstract description 31
- 229960001545 hydrotalcite Drugs 0.000 claims abstract description 31
- 229910001701 hydrotalcite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 20
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 12
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 9
- DGXTZMPQSMIFEC-UHFFFAOYSA-M sodium;4-anilinobenzenesulfonate Chemical group [Na+].C1=CC(S(=O)(=O)[O-])=CC=C1NC1=CC=CC=C1 DGXTZMPQSMIFEC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 7
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 5
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 4
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- IVCNVXFNTKXMCA-UHFFFAOYSA-L 4-anilinobenzenesulfonate;barium(2+) Chemical compound [Ba+2].C1=CC(S(=O)(=O)[O-])=CC=C1NC1=CC=CC=C1.C1=CC(S(=O)(=O)[O-])=CC=C1NC1=CC=CC=C1 IVCNVXFNTKXMCA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical group [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 abstract description 7
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 abstract description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 abstract description 2
- 239000008204 material by function Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 4
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- -1 sulfonate radical Chemical class 0.000 description 3
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical group 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N pentanoic acid group Chemical group C(CCCC)(=O)O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 1
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了属于无机有机复合功能材料制备技术领域的一种二苯胺磺酸根插层水滑石材料,及其作为氧化还原变色材料和电致变色材料的应用。本发明的技术方案:采用水热反应,利用NaOH作为碱试剂,通过共沉淀的方法插层得到均匀分散于水滑石层间的二苯胺磺酸根阴离子插层水滑石的复合材料。该材料能充分利用水滑石层间的空间限域作用,实现客体的固定化,得到可作为氧化还原变色材料,或者作为电致变色材料的应用。该复合材料被氧化或还原后结构基本保持不变,循环伏安曲线表明该复合材料相比纯二苯胺磺酸盐具有更好的氧化还原可逆性,其在氧化还原变色材料、电致变色材料等领域具有潜在的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于无机有机复合功能材料制备技术领域,特别是提供了一种二苯胺磺酸根插层水滑石材料,及其作为氧化还原变色材料和电致变色材料的应用。
背景技术
由于在电致变色、显示、军事等领域的广泛应用,电致变色材料被认为是最有应用前景的智能材料之一。聚苯胺类导电聚合物由于具有易加工、易质子酸掺杂、颜色变化丰富等优点,是最典型的电致变色材料之一。有机/无机复合导电聚合物材料的良好稳定性及成膜性等特性使其在电致变色材料中具有非常大的应用前景。二苯胺磺酸钠是一种可溶性苯胺,具有良好的氧化还原性和水溶性,在分析化学中用作氧化还原指示剂和某些测定的显色剂,其聚合物有着良好的导电能力,在电池制造、传感器及微电子等领域具有潜在的应用和研究价值。但是对二苯胺磺酸钠的研究仅仅局限于用于氧化还原指示剂,这大大限制了二苯胺磺酸钠的应用价值。
层状复合金属氢氧化物(LayeredDoubleHydroxides,简写为LDHs)是一类典型的阴离子型层状材料,是带正电的二维氢氧化物层板与层间阴离子通过静电相互作用有序堆积形成三维晶体结构,二价和三价金属离子的氢氧化物相互间高度分散并以离子键构成主体层板,层间阴离子有序排布,以静电力平衡主体层板电荷,整体呈现电中性。LDHs主体层板内的二价及三价金属离子的种类、比例和分布以及插层分子均可以人为调控,因此可以设计合成多种功能性复合材料。
因此,若将二苯胺磺酸根阴离子作为客体引入层状材料水滑石的层间,形成无机/有机复合物,可实现二苯胺磺酸根阴离子的固化,可以研究它的氧化还原的变色性能。目前,将二苯胺磺酸根阴离子引入层状材料水滑石层间并对其氧化还原的变色性能的研究至今还未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种二苯胺磺酸根插层水滑石材料,该材料被氧化后呈红色,还原后无色,且具有良好的可逆性,可作为氧化还原变色材料和电致变色材料的应用。
本发明的技术方案:采用水热反应,利用NaOH作为碱试剂,通过共沉淀的方法插层得到均匀分散于水滑石层间的二苯胺磺酸根阴离子插层水滑石的复合材料。该材料能充分利用水滑石层间的空间限域作用,实现客体的固定化,得到可作为氧化还原变色材料,或者作为电致变色材料的应用。
本发明所述的二苯胺磺酸根插层水滑石材料的化学式为:[(M2+)1-x(M3+)x(OH)2]x+(A-)x·mH2O,其中0.1≤x≤0.33,m=3-6为层间结晶水分子数,M2+代表二价金属阳离子,M3+代表三价金属阳离子,A-代表二苯胺磺酸根阴离子;该材料的晶体结构为类水滑石材料的晶体结构,二苯胺磺酸根阴离子插入水滑石层间构成均匀分散的二苯胺磺酸根阴离子插层的超分子层状复合发光材料。
本发明所述的二苯胺磺酸根插层水滑石材料的制备方法为:
Ⅰ.配制可溶二价金属盐、可溶三价金属盐和二苯胺磺酸盐的混合溶液A,其中二价、三价金属阳离子摩尔比M2+/M3+=(1-3):1,二价金属阳离子浓度为0.02-0.06M,二苯胺磺酸根的浓度为0.01-0.03M;
Ⅱ.配制浓度为0.5-1M的NaOH溶液,将该NaOH溶液通过恒压漏斗,在氮气保护条件下向混合溶液A中缓慢滴加至pH值为9.5-11.0,搅拌20-40min后,将得到的浆液转移到高压反应釜中,置于110-140℃的烘箱内反应20-40小时;
Ⅲ.将步骤Ⅱ中的反应产物分别用去CO2去离子水和乙醇离心洗涤至中性,将离心得到的滤饼在50-70℃温度范围内真空干燥6-10小时,即得到二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料。
所述的二价金属阳离子M2+为Mg2+、Ni2+、Co2+、Zn2+或Ca2+,三价金属阳离子M3+为Al3+或Fe3+。
所述的可溶二价金属盐为镁、镍、钴、锌、钙的硝酸盐或氯化盐。
所述的可溶三价金属盐为铝、铁的硝酸盐或氯化盐。
所述的二苯胺磺酸盐为二苯胺磺酸钠或二苯胺磺酸钡。
将上述制备的二苯胺磺酸根插层水滑石材料作为氧化还原变色材料的应用。
将上述制备的二苯胺磺酸根插层水滑石材料作为电致变色材料的应用。
所述的氧化还原变色条件为:将二苯胺磺酸根插层水滑石材料0.1g加入100ml含0.2-0.4g氧化剂的水溶液中,用NaOH调pH值为5.5-6.5,搅拌6-8h后离心、洗涤、干燥得到红色氧化产物;将氧化产物0.1g加入100ml含2-4g还原剂的水溶液中,用NaOH调pH值为5.5-6.5,搅拌10-12h后离心、洗涤、干燥,得到无色还原产物;重复上述氧化还原操作。
所述的氧化剂为KMnO4、(NH4)2S2O8、K2Cr2O7;所述的还原剂为硼氢化钠、抗坏血酸。
本发明的优点在于:把氧化还原指示剂-二苯胺磺酸根阴离子引入水滑石层间,利用水滑石层状材料的空间限域作用,实现二苯胺磺酸根阴离子的固定化,实现了二苯胺磺酸根插层复合物的可逆性红色-无色的转换。该复合材料被氧化或还原后结构基本保持不变,循环伏安曲线表明该复合材料相比纯二苯胺磺酸盐具有更好的氧化还原可逆性,其在氧化还原变色材料、电致变色材料等领域具有潜在的应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例1得到的二苯胺磺酸根插层水滑石材料的IR谱图。
图2是本发明实施例1得到的二苯胺磺酸根插层水滑石材料及其氧化、还原产物的XRD图。
图3是本发明实施例1得到的二苯胺磺酸根插层水滑石材料的电镜照片。
图4是本发明实施例2得到的二苯胺磺酸根插层水滑石材料及二苯胺磺酸盐的循环伏安曲线图。
图5是本发明实施例2得到的二苯胺磺酸根插层水滑石材料可逆性电致变色照片。
具体实施方式
下面通过具体的实施例来进一步解释本发明。
实施例1
1、称取0.769gMg(NO3)2·6H2O、0.563gAl(NO3)3·9H2O、0.407g二苯胺磺酸钠溶于50ml去CO2去离子水中,得到混合溶液A,Mg2+/Al3+摩尔比为2:1,Mg2+的浓度为0.06M,将混合溶液倒入四口烧瓶中;
2、称取0.8gNaOH溶于40ml去CO2去离子水中,将该NaOH溶液通过恒压漏斗,在氮气保护条件下,向装有混合溶液A的四口烧瓶中缓慢滴加至pH值为10,搅拌20min得到浆液B,将其转移到100ml的高压反应釜内置于130℃烘箱内反应24小时;
3、将反应产物分别用去CO2、去离子水和乙醇离心洗涤6次,至洗涤液无色,将离心得到的滤饼在50℃真空干燥10小时,即得到二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料。
将上述制备的二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料进行氧化还原变色测试:将二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料0.1g加入100ml含0.4g(NH4)2S2O8的水溶液(溶液用NaOH调pH值为6.5)中,搅拌6h后离心、洗涤、干燥得到红色的氧化产物;将氧化产物0.1g加入100ml含4g抗坏血酸的水溶液(溶液用NaOH调pH值为5.5)中,搅拌10h后离心、洗涤、干燥得到无色的还原产物;重复上述氧化还原操作5次,氧化后产物为红色,还原后的产物为无色。
对产物进行表征:由图1可知,二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料的IR谱图出现了二苯胺磺酸根阴离子苯环特征吸收峰1597cm-1、1519cm-1、1493cm-1和1446cm-1,同时出现了二苯胺磺酸根阴离子中胺νN-H和磺酸根νS=O不对称特征峰,分别为1170cm-1和1035cm-1;由图2可知,二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料的XRD图出现了00l取向的系列衍射峰,003衍射峰出现在4.4°附近,排除了碳酸根进入水滑石层间的干扰,结合IR和XRD图说明二苯胺磺酸根阴离子插层成功。图2中氧化产物和还原产物的00l取向的系列衍射峰与插层产物基本相同,表明产物的结构没有被破坏。图3电镜照片表明得到的二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料粒径均一,没有聚集现象。
实施例2
1、称取0.769gMg(NO3)2·6H2O、0.563gAl(NO3)3·9H2O、0.407g二苯胺磺酸钠溶于50ml去CO2去离子水中,得到混合溶液A,Mg2+/Al3+摩尔比为2:1,Mg2+的浓度为0.06M,将混合溶液倒入四口烧瓶中;
2、称取0.8gNaOH溶于40ml去CO2去离子水中,将该NaOH溶液通过恒压漏斗,在氮气保护条件下,向装有溶液A的四口烧瓶中缓慢滴加至pH值为9.5,搅拌40min得到浆液B,将其转移到100ml的高压反应釜内置于110℃烘箱内反应20小时;
3、将反应产物分别用去CO2、去离子水和乙醇离心洗涤6次,至洗涤液无色,将离心得到的滤饼在60℃真空干燥6小时,即得到二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料。
将上述制备的二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料进行电致变色测试:将二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料0.1g加入10ml乙醇溶液中,超声1h后,取胶体溶液2ml通过溶剂蒸发法沉积于干净的ITO片上,采用pH为6.8的磷酸盐缓冲溶液为电解质,利用电化学工作站测量二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料的电致变色性能。
对产物进行表征:由图4可知,二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料在阳极化扫描时,二苯胺磺酸钠于0.79V电位处出现1个氧化峰Pa,阴极化扫描时在0.18V和0.62V电位处出现2个还原峰Pc1和Pc2.Pa是由二苯胺磺酸钠失去一个电子成为二苯胺自由基所产生,而Pc1是由二苯胺自由基迅速被氧化回二苯胺磺酸根所产生,Pc2是2个二苯胺自由基的二聚体的还原峰。由图5可知,二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料具有良好的电致变色性能。
将实施例1和2制备的二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料进行IR、XRD表征,计算得到层间距为1.98-2.02nm,表明二苯胺磺酸根阴离子成功插入水滑石层间;进行XRD表征,显示该材料的氧化产物和还原产物结构与插层产物保持一致,显示二苯胺磺酸根阴离子插层水滑石复合物具有良好的、可逆的氧化还原变色性能。循环伏安测试表明二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料具有良好的成膜性和稳定性,以及电致变色性能。
Claims (7)
1.一种二苯胺磺酸根插层水滑石材料的制备方法,其特征在于,其具体操作步骤为:
Ⅰ.配制可溶二价金属盐、可溶三价金属盐和二苯胺磺酸盐的混合溶液A,其中二价、三价金属阳离子摩尔比M2+/M3+=(1-3):1,二价金属阳离子浓度为0.02-0.06M,二苯胺磺酸根的浓度为0.01-0.03M;
Ⅱ.配制浓度为0.5-1M的NaOH溶液,将该NaOH溶液通过恒压漏斗,在氮气保护条件下向混合溶液A中缓慢滴加至pH值为9.5-11.0,搅拌20-40min后,将得到的浆液转移到高压反应釜中,置于110-140℃的烘箱内反应20-40小时;
Ⅲ.将步骤Ⅱ中的反应产物分别用去CO2去离子水和乙醇离心洗涤至中性,将离心得到的滤饼在50-70℃温度范围内真空干燥6-10小时,即得到二苯胺磺酸根插层水滑石复合材料;
上述制得的二苯胺磺酸根插层水滑石材料的化学式为:[(M2+)1-x(M3+)x(OH)2]x+(A-)x·mH2O,其中0.1≤x≤0.33,m=3-6为层间结晶水分子数,M2+代表二价金属阳离子,M3+代表三价金属阳离子,A-代表二苯胺磺酸根阴离子;该材料的晶体结构为类水滑石材料的晶体结构,二苯胺磺酸根阴离子插入水滑石层间构成均匀分散的二苯胺磺酸根阴离子插层的超分子层状复合发光材料;所述的二价金属阳离子M2+为Mg2+、Ni2+、Co2+、Zn2+或Ca2+,三价金属阳离子M3+为Al3+或Fe3+。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的可溶二价金属盐为镁、镍、钴、锌、钙的硝酸盐或氯化盐。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的可溶三价金属盐为铝、铁的硝酸盐或氯化盐。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的二苯胺磺酸盐为二苯胺磺酸钠或二苯胺磺酸钡。
5.根据权利要求1所述的方法制备得到的二苯胺磺酸根插层水滑石材料作为氧化还原变色材料的应用。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述的氧化还原变色条件为:将二苯胺磺酸根插层水滑石材料0.1g加入100ml含0.2-0.4g氧化剂的水溶液中,用NaOH调pH值为5.5-6.5,搅拌6-8h后离心、洗涤、干燥得到红色氧化产物;将氧化产物0.1g加入100ml含2-4g还原剂的水溶液中,用NaOH调pH值为5.5-6.5,搅拌10-12h后离心、洗涤、干燥,得到无色还原产物;重复上述氧化还原操作。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述的氧化剂为KMnO4、(NH4)2S2O8、K2Cr2O7;所述的还原剂为硼氢化钠、抗坏血酸。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410262142.5A CN104017557B (zh) | 2014-06-12 | 2014-06-12 | 一种二苯胺磺酸根插层水滑石材料的制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410262142.5A CN104017557B (zh) | 2014-06-12 | 2014-06-12 | 一种二苯胺磺酸根插层水滑石材料的制备方法及其应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104017557A CN104017557A (zh) | 2014-09-03 |
CN104017557B true CN104017557B (zh) | 2016-02-24 |
Family
ID=51434569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410262142.5A Expired - Fee Related CN104017557B (zh) | 2014-06-12 | 2014-06-12 | 一种二苯胺磺酸根插层水滑石材料的制备方法及其应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104017557B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106146837B (zh) * | 2016-07-04 | 2018-02-27 | 淄博职业学院 | 聚3‑乙基磺酸根吡咯/吡咯插层水滑石复合材料及其制备工艺 |
CN106044928A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-10-26 | 东北林业大学 | 一种木质素磺酸根插层水滑石基复合材料及其制备方法和应用 |
CN108039503B (zh) * | 2017-12-29 | 2019-11-12 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种燃料电池用水滑石骨架的质子交换膜及制备方法 |
CN109502656B (zh) * | 2018-11-29 | 2021-02-19 | 兰州金通储能动力新材料有限公司 | 一种球状Co(Ⅱ)Co(Ⅲ)类水滑石材料及其制备方法 |
CN112521786B (zh) * | 2020-12-08 | 2022-02-15 | 扬州工业职业技术学院 | 一种改性聚合物环保涂料 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101440281A (zh) * | 2008-11-25 | 2009-05-27 | 北京化工大学 | 苯并咔唑插层水滑石复合发光材料及其制备方法 |
CN101530621A (zh) * | 2009-03-18 | 2009-09-16 | 北京化工大学 | 一种抗氧化二肽药物插层水滑石及其制备方法 |
CN101768435A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-07-07 | 北京化工大学 | 三(8-羟基喹啉-5-磺酸根)合铝配阴离子插层水滑石复合发光材料及其制备方法 |
-
2014
- 2014-06-12 CN CN201410262142.5A patent/CN104017557B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101440281A (zh) * | 2008-11-25 | 2009-05-27 | 北京化工大学 | 苯并咔唑插层水滑石复合发光材料及其制备方法 |
CN101530621A (zh) * | 2009-03-18 | 2009-09-16 | 北京化工大学 | 一种抗氧化二肽药物插层水滑石及其制备方法 |
CN101768435A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-07-07 | 北京化工大学 | 三(8-羟基喹啉-5-磺酸根)合铝配阴离子插层水滑石复合发光材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Intercalation of Mg–Al layered double hydroxide by anionic surfactants: Preparation and characterization;Francis Reny Costa 等;《Applied Clay Science》;20070323;第38卷;153-164 * |
二苯胺磺酸钠/水滑石插层复合物薄膜的组装及其光电性能研究;李震 等;《中国化学会第28届学术年会第11分会场摘要集》;20120413;1 * |
水滑石类插层组装功能材料;陆军 等;《石油化工》;20080630;第37卷(第6期);539-547 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104017557A (zh) | 2014-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104017557B (zh) | 一种二苯胺磺酸根插层水滑石材料的制备方法及其应用 | |
He et al. | NaV6O15 nanoflakes with good cycling stability as a cathode for sodium ion battery | |
Singh et al. | Electrochemical behavior of Cr-doped composite Li2MnO3-LiMn0. 5Ni0. 5O2 cathode materials | |
Li et al. | High-voltage non-aqueous Zn/K1. 6Mn1. 2Fe (CN) 6 batteries with zero capacity loss in extremely long working duration | |
CN103172119B (zh) | 一种层状化学二氧化锰的制备方法 | |
WO2023092989A1 (zh) | 磷酸亚铁锰及其制备方法和应用 | |
DE112017001534B4 (de) | Elektrodenmaterial für eine Batterie und Verfahren zu dessen Herstellung | |
Zhang et al. | Facile preparation of electroactive amorphous α-ZrP/PANI hybrid film for potential-triggered adsorption of Pb2+ ions | |
CN103619474B (zh) | 一种可用做电极活性材料的新型含氟材料 | |
DE112014004983T5 (de) | Festelektrolytvorläufer, Herstellungsverfahren dafür, Verfahren zur Herstellung eines Festelektrolyts und Verfahren zur Herstellung eines Komplexes aus Festelektrolyt und elektrodenaktivem Material | |
CN102282097A (zh) | 用作电极材料的氟硫酸盐 | |
KR102001443B1 (ko) | 층상 나노하이브리드, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 전기 촉매 | |
FI124942B (fi) | Siirtymämetallioksidipartikkelit ja menetelmä niiden valmistamiseksi | |
CN104703920A (zh) | 尖晶石材料的制造 | |
CN102306751A (zh) | 锂离子电池正极材料湿法包覆铝的制备方法 | |
CN102796216A (zh) | 一类稀土类水滑石/聚合物纳米复合材料的制备方法 | |
CN104192810A (zh) | 一种大层间距的层状双氢氧化物的制备方法 | |
Zhang et al. | Synthesis, conversion, and comparison of the photocatalytic and electrochemical properties of Na2Ti6O13 and Li2Ti6O13 nanobelts | |
ZhenYao et al. | The enhanced electrochemical performance of nanocrystalline Li [Li0. 26Ni0. 11Mn0. 63] O2 synthesized by the molten-salt method for Li-ion batteries | |
Karthikeyan et al. | Influence of synthesis technique on the structural and electrochemical properties of “cobalt-free”, layered type Li1+ x (Mn0. 4Ni0. 4Fe0. 2) 1− xO2 (0< x< 0.4) cathode material for lithium secondary battery | |
Shaju et al. | Strategies for synthesizing conductive spinel cobalt oxide nanoparticles for energy storage applications | |
EP3186410A1 (en) | Crystalline transition metal oxide particles and continuous method of producing the same | |
CN105720252B (zh) | 一种Ni0.9Zn0.1O的制备方法和制得的Ni0.9Zn0.1O及其应用 | |
CN102786927A (zh) | 4-羟基香豆素插层水滑石蓝光复合发光材料及其制备方法 | |
CN103965661A (zh) | 一种二次改性层状双氢氧化物的制备方法和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160224 |