论文部分内容阅读
本文通过氟络合法将草甘膦与氧氯化锆反应合成了一种新型的层状材料草甘膦锆。XRD表征结果证实得到的产物结构类似α-ZrP类层状化合物的结构,其结晶度高,样品的层间距是16.5（?）左右,草甘膦基团在层间排布为头对头的双层排布。样品的SEM证实了氟络合法制备的草甘膦锆晶体生长较好,呈长竹片状,TEM进一步证实了其层状结构。对样品的红外表征可以证实层间存在草甘膦基团。通过TG可以证实,得到的草甘膦锆不含或者含有极少的结晶水,结合元素分析的数据,最终确定草甘膦锆的分子式为:Zr（O3PCH2NHCH2COOH）2·1/2H2O。草甘膦锆的碱性分解释放草甘膦的研究表明,该化合物具有不耐碱性。经过碱性分解释放和酸化还原后的草甘膦质量随草甘膦锆所处环境pH的增大而增大。当环境溶液的pH达到8.7时,化合物的板层结构已经完全分解,被释放出来的草甘膦的量达到最大,释放百分率为81.7%。而当溶液的碱性继续增强时,草甘膦的释放量基本维持不变。原碱性溶液由于被释放出来的草甘膦中和,其pH值有所下降。合成了新型的稀土有机配合物ZrGP-Eu和ZrGP-Tb,该稀土配合物的发射光谱为Eu3+和Tb3+的特征光谱,具有较好的单色性,较强的荧光强度。通过XPS和ESR的综合分析,推断出ZrGP-Eu和ZrGP-Tb可能的空间结构,推断稀土离子可能以六配位形势存在。在合成ZrGP-Eu过程中运用了两种方法,通过水热法制备的ZrGP-Eu可以得到色纯度非常高的产物。通过草甘膦的酯化,制备的酯化草甘膦锆的层间距随层间有机基团链的增长而增加,且和碳数的增加成线性关系。一系列合成的样品的红外中出现了酯基的特征吸收峰,证实了制备的样品是酯化的草甘膦锆。由于反应存在界面和溶剂化效应,所以随着碳原子数的增加晶体的生长或者团聚的形貌也在发生变化。通过制备酯化草甘膦锆薄膜来测定其疏水性,随着层间烷基链的增长,酯化草甘膦锆的疏水性增加,最大的接触角可以达到130°,可以用作疏水材料。草甘膦锆在40℃吸附甲醛6小时后达到吸附平衡,吸附时间继续增大吸附率无明显变化,故在实验中反应时间采用6小时。草甘膦锆分别在40℃,60℃,80℃,100℃吸附甲醛6小时,结果发现在40℃是草甘膦锆对甲醛的吸附率最大,故在实验中反应温度采用6小时。草甘膦锆分别在pH=2,3,6,7,8,温度40℃反应6小时吸附甲醛,结果发现pH=3时草甘膦锆对甲醛的吸附率最大。综合以上实验结果,草甘膦锆在pH=3,40℃反应6小时对甲醛的吸附率最大。选用40℃-6h和pH=3放置30天后的样品重新进行TG-DTA分析,结果发现这两个样品的失重率无明显变化,说明甲醛在草甘膦锆中为化学吸附。