LDHs基气体阻隔薄膜材料的研究进展

作者：许晓芝; 李彪; 施凯强; 董思源; 靳祖超; 韩景宾^*

来源：化工进展, 2020, 39(06): 2177-2186.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0251

• 膜
• 纳米材料
• 气体阻隔
• 复合材料
• 结构设计
• 组装方法
• 性能强化

透明且具有柔性的气体阻隔材料在电子器件封装、食品和药品保存等方面显示出广阔的应用前景。本文从材料的结构设计、制备方法和性能强化途径几个方面综述了层状双金属氢氧化物(LDHs)基气体阻隔薄膜材料的研究发展现状。研究指出,以绕道理论模型为理论支撑展开的主体、客体及主客体间的相互作用设计是材料性能提升的关键。首先,主体LDHs纳米片具有可调节的长径比,这对于调控气体阻隔性能来说是一种理想的填充材料;其次,聚合物客体的种类多样性赋予了LDH/聚合物气体阻隔薄膜独特的力学、光学和电化学特性,为气体阻隔薄膜的实际应用提供了更广阔的空间,同时对聚合物基体的物理化学特性的调节可提升阻隔性能;再者,调节LDHs和聚合物之间的相互作用力可进一步减小主客体间的自由体积,使得气体阻隔特性进一步提升,同时,有序的2D结构赋予了LDHs纳米片的高取向,可以延长气体分子的扩散路径而提高薄膜材料的非渗透性。最后,提出LDHs基气体阻隔薄膜材料性能强化将成为LDHs基气体阻隔薄膜材料发展的新方向。

• 单位
  化工资源有效利用国家重点实验室; 北京化工大学