阳离子对LDHs材料结构与光谱性能的影响

通过水热法制备不同阳离子类型的水滑石型M2+-M3+-LDHs材料,研究不同M2+(Ni2+, Co2+, Mn2+)、M3+(Cr3+, Fe3+)阳离子对M2+-M3+-LDHs物相结构和可见光-近红外反射光谱的影响。结果表明:样品的晶体结构与层板中阳离子类型有关,并影响LDHs样品的近红外光谱特性;改变有色阳离子的类型和相对含量可以调控水滑石型材料的光谱特性,掺杂Cr3+的Mg-Al-LDHs样品具有与天然植物相似的光谱特征;采用二元掺杂改性可以实现对Mg-Al-Cr-LDHs样品光谱特性的进一步微调。     

反相微乳液法对Mg-Al LDHs材料结构及近红外光谱的性能研究

采用反相微乳液法制备出了具有介孔结构的Mg-Al LDHs粉体,采用XRD、SEM、BET、DSC/TG、傅立叶红外光谱仪、可见光-近红外分光光度计对样品的结构、成分、形貌、近红外光学性能进行了测试分析,系统研究了反相微乳液反应环境对Mg-Al LDHs粉体介孔结构、水负载量、近红外反射光谱的影响规律,进而探索了一种通过调控Mg-Al LDHs材料形貌结构以模拟天然植物近红外光谱特性的高光谱伪装颜料设计方法。当反相微乳液油-水体系中的水含量达到24%时,成功制备出了一种具有多孔结构的Mg-Al LDHs粉体,通过增大材料内部的孔隙率可以明显提高其在近红外波段的“水吸收峰”强度,并获得与天然植物高度相似的可见光-近红外光谱曲线,余弦相似度高达95.13%。多孔材料的内部孔隙一方面可有效提升材料对水分的负载能力,增强Mg-Al LDHs粉体在近红外波段的水吸收峰强度;另一方面,还能使入射光在材料内部发生多次折射,增大了材料对入射光吸收的几率,从而降低了光谱的整体反射率。在上述效应的综合作用下,最终实现了对天然绿色植物近红外反射光谱的精细化模拟。