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有机-无机杂化LDHs是一类水滑石基复合衍生材料,该复合材料综合了无机水滑石和有机物的各自特性,在医疗保健,聚合物复合材料,环境,催化和能源产生等领域显示出巨大的发展潜力,因此研究有机-无机杂化LDHs材料具有重要现实意义。已知大部分有机物以其酸根离子形式进入水滑石层间,开发有机酸阴离子插层水滑石的制备方法对于研究有机-无机杂化LDHs材料至关重要。在本论文中,我们提出一种新的制备方法,实现了多种类有机酸阴离子插层水滑石。同时对方法机理进行了验证,对方法适用范围进行了拓展。随后我们又成功将该方法应用于纳米复合水凝胶制备,通过该方法制备出乙酸根Tris-LDHs,其作为交联剂加入水凝胶体系中,得到具有结构稳定,性能增强的水凝胶,对水凝胶内部相互作用力进行了研究,对水凝胶形貌,力学性能,溶胀性能进行了实验表征。本论文具体工作内容如下:(1)针对目前有机酸阴离子插层水滑石制备方法耗时长,耗能高,操作复杂等缺点,提出了一种新的制备方法,该方法是将有机酸与碳酸根水滑石直接在甲醇介质中反应,有机酸在甲醇中缓慢解离,产生的氢离子与水滑石层间碳酸根结合,生成二氧化碳和水,与此同时有机酸阴离子进入水滑石层间取代碳酸根,碳酸根水滑石和有机酸发生了“强酸置弱酸”反应。同时底物拓展实验,发现该方法对于不同尺寸(50-80 nm,250-500 nm,2-3μm),不同种类(CO32--Zn2Al-LDHs,CO32--Co2Al-LDHs,CO32--Ni2Fe-LDHs)水滑石均适用。对脂肪族一元羧酸,脂肪族二元羧酸,芳香族羧酸,有机磺酸,膦酸以及有机光功能酸也都适用。该工作为制备有机-无机杂化LDHs提供高效方法。(2)针对传统化学交联水凝胶机械性能,溶胀性能及生物相容性较差的问题,我们将乙酸根Tris-LDHs,氧化葡聚糖引入到水凝胶体系中,构筑结构增强的纳米复合水凝胶。乙酸根改性过后的Tris-LDHs能够在水中溶胀、剥离成单层水滑石纳米片。水滑石纳米片与聚合物链之间存在范德华作用力,同时水滑石层板上的氨基与氧化葡聚糖的醛基形成席夫碱键。这种多重相互作用使纳米复合水凝胶三维网络更加均匀,结构更加稳定,水凝胶的力学性能也更加优异,溶胀性能得到了明显的改善。同时水滑石替代有机小分子交联剂,以及氧化葡聚糖的使用都增强了水凝胶的生物相容性。我们的实验结果显示水凝胶断裂应变能达到1523%,断裂应力为591 kPa,此时韧性高达3380.94 kJ/m3。水凝胶的平衡溶胀率达到50 g/g,同时含水量高达97.82%。该工作为拓展水凝胶功能应用提供基础。