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高分子微/纳米纤维和金属纳米粒子/高分子复合纤维的制备与表征

电纺丝法是一种以高分子溶液为原料,以高压电场为驱动力的纤维加工技术。与传统微米纤维加工方法(熔融纺丝、溶液湿法纺丝和溶液干法纺丝)和其它纳米纤维加工方法(海岛双组分复合纺丝、模板合成和高分子限定域合成)相比,电纺丝方法的优点在于:(1)纤维制备过程简单直接,只要在装有高分子溶液的喷头和收集板间施加足够的电压,就能得到相应的高分子纤维;(2)纤维直径容易控制;(3)适用范围比较广泛,对材料的要求也较低,只要具有一定分子量并能在合适溶剂中(或者在熔融条件下不发生分解)溶解的线型高分子基本都能满足要求。另外这种方法所得纤维的直径可以达到几十纳米左右,而长度可以为几公里,可以说,这种纤维能够成为纳米世界和宏观世界相互关联的桥梁。本论文以电纺丝技术为基础,围绕着高分子纤维的制备过程开展了两部分研究工作:高分子纯纤维(没有添加其它组分)和金属纳米粒子/高分子复合纤维。在论文的第一部分分别就超细纤维和螺旋折叠纤维的制备过程展开了研究,从而解决  (本文共164页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
山东大学

贵金属纳米粒子的可控合成与表征

贵金属纳米材料具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应,并在光学、力学、磁学、电学、表面催化和传感等领域表现出优异的物理和化学特性,可作为介电材料、电极材料、仿生材料、磁存储材料及敏感材料等,有着广泛的应用前景。纳米科技在未来对高科技的发展也将起到积极的推动和主导作用。发展纳米科技,纳米材料是基础。金属纳米粒子的物理和化学性质与其尺寸及形貌密切相关,它们在光学、光电、传感技术及生物标记等诸多领域具有广泛的应用前景。如何合理控制纳米材料的生长,进而实现对其尺寸、维度、组成、晶体结构乃至物性的调控,对于深入研究结构与物性的关联、并最终实现按照人们的意愿设计合成功能材料具有重要的意义。目前,关于纳米粒子的制备方法报道很多,但是,对于纳米粒子的尺寸与形貌可控的合成方法仍然具有相当大的难度,日益为科研人员所瞩目。本论文尝试通过设计出一种简单有效的水相溶液合成方法制备具有均匀并且形貌、尺寸及组成可控的金属纳米材料,以图探索出一种...  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

厦门大学
厦门大学

金属纳米粒子的光学性质及过渡金属表面增强拉曼散射的电磁场机理研究

金属纳米粒子的光学性质及其在表面增强拉曼散射效应中的应用是当今纳米科学研究中的一个热点。为了克服Mie理论仅能解决光与球形粒子相互作用的不足,本论文工作的中心是从理论上定量研究非球形金属纳米粒子及其聚集体的线性光学性质,并研究粒子的形状、尺寸及介电环境等因素对光学性质影响,进而探讨与此密切相关的表面增强拉曼散射(SERS)效应中的电磁场增强机理。论文共分四个部分。前言部分介绍目前金属纳米粒子光学性质的主要理论研究方法及表面增强拉曼光谱技术的主要特点及最新进展,并在此基础上提出本论文的主要设想及工作思路。第二章简单介绍了Mie和Gans理论后,重点介绍能解决任意形状的粒子与光相互作用问题的离散偶极近似(DDA)方法及其应用。利用DDA方法,从理论上定量研究了纳米尺度的金、银等币族金属的光学性质与其大小、形状、介电环境等因素的具体关系,并与实验值比较。第三章主要借助一些简单的物理模型,从定性及半定量的角度探讨SERS的电磁场增强机理...  (本文共160页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学技术大学
中国科学技术大学

贵金属纳米粒子参与的化学发光

论文首先综述了化学发光的研究现状、纳米材料的制备和性质,以及纳米材料在化学发光中的应用。虽然化学发光具有多年的研究历史,但一直以来,有关化学发光的研究局限于分子和离子水平。最近,纳米粒子在化学发光中的应用研究受到了人们的关注。目前已经发现纳米粒子可以作为化学发光反应的催化剂、还原剂、发光体和能量接收体参与化学发光。但纳米粒子催化的化学发光的研究仅限于用纳米粒子取代一些常规化学发光的催化剂,而纳米粒子作为化学发光反应的还原剂仅有一篇报道。基于此,本文选择了金、银、铂等贵金属纳米粒子,从新的角度将其设计为化学发光反应的催化剂和还原剂,构建了新的化学发光反应体系,研究了这些化学发光新体系的行为、规律、机理和分析应用潜力。主要研究内容如下:1.发现纳米银能够增强鲁米诺和过氧化氢之间的化学发光反应。与以前报道的纳米金和纳米铂相比,纳米银具有更强的增强能力。向过氧化氢和纳米银的混合物中加入超氧基阴离子捕获剂氮蓝四唑(NBT),证实了纳米银能...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(理化技术研究所)
中国科学院研究生院(理化技术研究所)

薄膜及其它固相介质中金属纳米粒子的原位合成及性能研究

由于其量子限域效应、高比表面积及其在光学和催化等领域的应用前景,金属纳米粒子引起了研究人员的广泛兴趣。然而在制备功能材料和器件时通常要求将纳米粒子在基质中或基质表面进行组装和有效固定。与溶胶分散体系相比,固体介质对纳米粒子的稳定效果更好,本文旨在探索在超薄膜和其它固相介质中原位合成金属纳米粒子及其控制因素。除此之外,本论文也探索了大孔基质材料和一维纳米材料的制备新方法。模板法是制备一维纳米材料及多孔结构的有效方法。我们首次以人发为模板结合溶胶-凝胶技术制备了多孔陶瓷微米管,微米管具有微米/纳米阶层多孔结构,人发的表皮结构也得到了有效复制。冰可以在冷冻过程中形成取向并被固定,与溶胶-凝胶过程相结合不需外加模板即可制备具有独特形貌的三维多孔陶瓷及炭材料。金属纳米粒子在微米管及聚合物薄膜中的形成受传质等因素影响较小,因此其在基质中通常分布较为均匀,得到的复合材料表现出优异的光学、抗菌等性能。三维复合材料的性能受到金属前驱体和基质的性质...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北师范大学
东北师范大学

核壳结构的贵金属复合纳米材料的合成、表征及光学性质研究

核壳结构的贵金属复合材料具有优异的催化性质、光学性质和高的稳定性。因此,发展简单的、大量的制备该复合材料的方法具有重要的意义。最近的一些研究证明利用试剂的多功能特性能够大大的简化纳米材料的合成。基于此,本论文工作集中在利用试剂的多功能性合成核壳结构的贵金属复合材料。工作主要分为以下两个方面:(1)烷基硫醇保护的纳米粒子的制备及性质研究成为核壳结构领域的热点问题。但是在经典的制备方法中,制备过程是复杂的,同时还需要大量的有机溶剂和昂贵的相转移试剂。因此,发展一个简单的制备烷基硫醇稳定的金属纳米粒子的策略是必要的。我们利用十二烷基硫醇作为还原试剂和保护试剂,发展了一个简单的一步过程用于合成巯基保护的银纳米粒子。更有趣的是,提高温度或者延长反应时间可以使Ag相转化为Ag_2S相。借助于XRD和IR等表征手段,推测了Ag纳米粒子的可能的形成过程。(2)金属粒子修饰的核胶球具有的优异的导电、光学和催化活性。此外,将金属纳米粒子组装到核胶球...  (本文共116页) 本文目录 | 阅读全文>>