1,2,3,4-丁烷四羧酸锌络合物的合成及其热分解制备纳米氧化锌.docxVIP

1,2,3,4-丁烷四羧酸锌络合物的合成及其热分解制备纳米氧化锌 1、2、3、4-丁烷四羧酸（1、2、3、4-巴氏剂、h4（c8h6o8）被称为bla），是一种非常理想的无甲基硅酮压光剂。通过对btca对应的棉、丝和其他织物，可以获得明显的抗褶皱性、抗粘度和保形性。关于bca的合成方法和应用有许多文献报道，但对b卡的物理研究较少。c.e.morris在25下研究了bca及其铵盐、钾盐和钠的溶解。然而，国内外关于1、2、3和4-羧酸过渡金属络合物的研究没有发表。 实验室制备纳米氧化锌的方法很多,一般可分为物理方法和化学方法.其中化学方法研究开发的比较多,特别是采用有机酸锌络合物的热分解法制备方法.这些有机酸锌络合物主要有:酒石酸或乙二胺四乙酸锌、草酸锌 、茶多酚锌盐等.本文利用1,2,3,4-丁烷四羧酸四钠盐作为沉淀剂,在水溶液中与ZnSO4反应合成了1,2,3,4-丁烷四羧酸锌络合物.为扩展1,2,3,4-丁烷四羧酸锌络合物的应用,我们研究了其热分解产物的性能,通过加热分解制备出粒径分布窄、均匀的纳米氧化锌.由于1,2,3,4-丁烷四羧酸不仅具有活性基团多、沉淀率高的优点,更为值得注意的是它无毒无害,而且容易获得.这种方法适合大量生产,有利于工业化,有广泛的推广和应用价值. 1 实验部分 1.1 bznso47h2o 1,2,3,4-丁烷四羧酸H4(C8H6O8)(自制,熔点194～195 °C,文献值194～196 °C);ZnSO4·7H2O(分析纯,);NaOH(分析纯,);水为二次蒸馏水. 1.21 znso4的合成 称取一定量的H4(C8H6O8)溶于水,在搅拌下缓慢滴加30%NaOH水溶液,同时用水浴冷却.调节pH约为5-6,浓缩反应液,冷却后得到1,2,3,4-丁烷四羧酸四钠盐[Na4(C8H6O8)]的结晶,将结晶过滤后在90 °C下干燥12 h,得到Na4(C8H6O8)的白色粉末.放入干燥器中备用.称取一定量的Na4(C8H6O8)溶于水,搅拌下加入ZnSO4的水溶液,ZnSO4与Na4(C8H6O8)的摩尔比为2.0.此时反应液中析出大量的白色沉淀,加热到70 °C搅拌反应1 h,然后冷却,抽滤,用热水洗涤白色沉淀三次,再用冷水洗涤三次.所得白色沉淀Zn2(C8H6O8)·xH2O在85 °C下干燥12 h. 1.3 z2c8h6o8热重分析 采用美国Perkin Elmer公司的Pyris1 TGA热重分析仪对Zn2(C8H6O8)进行测定.程序升温速度20 °C·min-1,温度范围30 ～ 850 ℃,气氛为流速30 mL·min-1的干燥空气. 1.4 元素分析 采用美国Perkin Elmer公司的PE 2400 CHNS元素分析仪对Zn2(C8H6O8)进行测定. 1.5 umgx型光谱 傅里叶变换红外光谱仪为Perkin Elmer公司的Spectrum GX型光谱仪.中红外DTGS检测器;测试条件:溴化钾压片法测定,光谱分辨率4 cm-1,测量范围4000-400 cm-1,扫描信号累加64次,OPD速度0.2 cm·s-1,增益为1. 1.6 平板玻璃面为0.0m的试样 用日本理学D/max-RB型转靶X射线衍射仪测定衍射谱图,Cu Kα辐射,闪烁计数器前加石墨弯晶单色器,管压:40 kV,管流:100 mA,测角仪半径=185 mm,光阑系统为DS=SS=1°,RS=0.15 mm.每个样品填入深度为0.5 mm的玻璃试样架中,表面用光滑的平板玻璃压实.采用θ ～ 2θ连续扫描方式,步长0.02 °,扫描速度4°(2θ)·min-1. 1.7 tem分析 用于高分辨电镜观察的透射电镜为 Phillips Em400T,加速电压为300 kV. 2 结果与讨论 2.1 实验结果与分析 合成Zn2(C8H6O8)理论上是将Zn2+与(C8H6O8)4-按照摩尔比为2.0进行反应的,目标产物为Zn2(C8H6O8).采用热重分析和元素分析两种分析方法可以验证其分子式.首先拟定最终产物的分子式为M2(C8H6O8)·nH2O,然后由热重曲线上第一阶段失重率(25～300),即结晶水失重率,可计算出n值为2.在525℃最终分解产物为氧化锌.根据热重分析数据Zn2(C8H6O8)·2H2O热分解最终剩余氧化锌质量分数的实验值为41.58%,Zn2(C8H6O8)·2H2O中氧化锌质量分数的计算值为41.01,实验值与计算值基本吻合,初步证明了所拟定化学式是正确的.Zn2(C8H6O8)·2H2O元素分析实测值:C%,24.08;H%,2.62;Zn2(C8H6O8)·2H2O中C和H元素的计算值分别为24.17%和2.54%.用EDTA络合滴定法测定前驱物的Zn含量为33.28,根据化学式Zn2