草甘膦-层状双氢氧化物纳米复合载药材料研究开题报告

1. 研究目的与意义

层状双氢氧化物（Layer Double Hydroxide ,简称LDHs） 是一类阴离子型层状功能材料，别名水滑石(Hydrotalcites)。近年来，LDHs研究成为国际材料学科和化学学科近10余年来研究的持续热点，其关键正在于LDHs的成分可以在较大范围内调控、特殊的结构和性质以及有着广泛的应用前景。

LDHs具有类似水镁石的层状结构，在水镁石的结构单元层中，2价阳离子部分被3价阳离子替代，产生结构正电荷，从而需要引入阴离子进入结构单元层间平衡结构正电荷。处于LDHs结构层间的阴离子可以被其他阴离子交换，因而具有优异的阴离子交换性能。此外，LDHs还具有记忆效应、热稳定性及微孔结构，已经作为高性能催化材料、吸附材料、红外吸收材料、阻隔材料、生物材料、医药材料、分离材料和功能性助剂材料等应用于国民经济诸多行业，并且在光、电、磁等功能材料和化工微器件等领域也显示出广阔的应用前景。

聚合物纳米复合体可将无机物的刚性尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性易加工性及介电性能揉合在一起产生许多特异的功能大量的研究已应用于质子导体粘土修饰电极电池光色谱材料催化剂废物处理剂聚合物/LDH 体系作为一类新型纳米功能材料必将在这些方面甚至更广泛的领域获得应用。

2. 国内外研究现状分析

逯高清院士在这一领域做了大量的工作，他们利用简单的共沉淀方法制备了稳定均一单分散的mgal-ldhs纳米颗粒悬浊液，颗粒粒径控制在50～300nm。此类ldhs悬浊液可用于吸附药物分子或dna ，并且可直接作为细胞传递剂使用，也可以直接用于填充聚合物复合纳米材料。此外，还可以制备用于催化、气体分离、感应器和电化学材料等方面的ldhs薄膜。

胡长文等通过简单的水热方法通过温和的条件（200 c）反应20h制备出尺寸约为20～40nm的mg-al-ldhs纳米片，并且考察了反应时间对产物形貌和结晶度的影响。

bando等利用局部化学法制备了co-fe层状双氢氧化物并且首次合成了微米级六方盘状co fe(oh)利用tween85-h o体系合成了co-ldhs前驱体，并进一步制备了coo纳米晶。sasaki等通过尿素法合成了一系列高度结晶的铝基过渡金属层状双氢氧化物六方片，m(Ⅱ)-al-coldhs（m(Ⅱ)= ni，fe，co，zn) 。

3. 研究的基本内容与计划

（1）以锌铝层状双氢氧化物（ZnAl-LDH）为插层基体，以广谱除草剂草甘膦为插层客体，采用共沉淀法或离子交换法合成草甘膦- ZnAl-LDH纳米复合载药材料，优化实验条件，获得最佳合成方法和工艺条件。

（2）通过元素分析、X射线衍射（XRD）、红外光谱分析（IR）、紫外光谱分析（UV-Vis）、透射电镜(TEM)以及扫描电镜(SEM) 等对所制备材料的组成和结构进行表征。

4. 研究创新点

利用层状无机物具有纳米结构微区的特点，从分子设计的角度出发，以层状双氢氧化物（LDH）作为基体，采用共沉淀法合成草甘膦-层状LDH纳米复合载药材料，并对其组成、结构和缓控释放性能等进行表征和测试分析。通过对LDH及草甘膦-LDH纳米复合材料的合成方法及工艺条件的优化，以期获得载药量大、包封率高、具有一定的缓控释性能的新型草甘膦- LDH纳米复合载农药体系，为进一步研究和开发新型农药载体材料提供有益的探索。