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纳米/微米功能复合材料的制备及应用研究

纳米/微米复合技术是纳米材料领域的一门新型技术。利用该技术可以获得纳米粒子无团聚、纳米功能特性得到充分发挥、纳米粒子在体系中分散较好的纳米复合粒子。本文选择了在军民各领域应用较广泛的、在纳米材料领域比较典型的几种材料,通过复合粒子的三种复合形式的研究,分别对颗粒复合型和膜复合型纳米/微米复合粒子的复合技术及其复合原理进行了研究;在对前面两者研究的基础上,把两种复合方式进行了有机的结合,制备出了性能优异的纳米壳/膜/微米核型的功能复合粒子。通过对颗粒复合型、膜复合型及纳米颗粒壳/膜/核复合型三方面的粒子设计方法的全面研究,为制备新型的纳米功能复合粒子提供了新的思路,为粒子复合技术提供了较好的理论依据和实验基础。首先,以RDX和Al粉作为原材料,研究了纳米/微米复合技术中的颗粒复合型材料的制备方法及其对复合材料的结构性能的影响。采用自制的YLG型高效研磨机,通过调节不同的液体研磨介质(水、乙醇),制备出了复合效果不同、结构性能有差异  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国农业科学院
中国农业科学院

纳米—亚微米级复合材料性能及土壤植物营养效应

肥料利用率低、土壤质量下降、土地荒漠化是目前我国农业亟需解决的问题,也是制约农业生产效率及影响生态环境健康的重大问题。随着纳米功能材料和纳米结构材料技术的不断发展,以及在各领域的全面推广应用,为解决上述问题提供了可能,因为土壤和肥料学科的研究可以借鉴纳米材料科学研究的经验,利用已有的资源条件和技术,实现土壤肥料学科突破性的变革。我国粘土矿物资源丰富,废弃垃圾遍地可见,利用插层复合法和液相沉淀法制得纳米-亚微米级复合材料并在农业中加以应用是一项原创新性技术。本研究从农用纳米-亚微米级复合材料的制各、测试与表征到其在土壤肥料中的应用均作了比较系统的探索,主要结果和结论如下:1) 纳米-亚微米级复合材料和纳米-亚微米级材料的制备。通过有机物质插层复合方法制得高岭土和蒙脱土的纳米-亚微米级复合材料,并通过扫描电镜、X—射线衍射、红外光谱和激光粒度分析综合测试和表征了2种硅酸盐纳米-亚微米级复合材料。表明有机物质插入了高岭土和蒙脱土的层间...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

复旦大学
复旦大学

高磁响应性复合微球的制备与表征

近些年来由于生物医学研究的快速发展及对相关材料要求的提高,带有环境响应性的多功能磁性复合微球越来越受到人们的关注。为了满足生物医学领域的对高磁响应性微球的需求,不仅需要研究如何制备高磁性能的磁性粒子,还需要研究如何将制备得到的磁性粒子作为磁性功能单元与聚合物、二氧化硅等不同基体材料相结合,用以制备具有高磁响应性的多功能的复合微球。基于以上需求背景,本文研究工作主要围绕着高磁响应性聚合物及二氧化硅复合微球的制备和表征展开。并研究了在四氧化三铁磁性粒子作为磁性功能单元与聚合物、二氧化硅等基体的复合过程中,四氧化三铁磁性粒子和基体材料之间的相互作用,从而控制复合微球中四氧化三铁磁性粒子的载入量和在复合微球中的位置分布,制备具有不同织组层次结构的磁性聚合物基、二氧化硅基的复合微球。论文中的主要工作成果有以下几个方面:1、制备了具有不同粒径、形貌和表面性质的四氧化三铁磁性粒子,为进一步制备高磁响应性复合微球提供了不同类型的磁性功能单元。在...  (本文共172页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

基于二肽分子的多组分共组装:分子设计、多尺度调控与生物应用

本论文以肽类小分子为研究对象,合成新型自组装二肽,构建手性自组装体系、设计“功能二肽-二肽”和“生物大分子-二肽”两类多组分共组装体系,并从界面物理、化学工程领域获取灵感,开发相应的新型组装调控策略,实现对二肽多级自组装从分子尺度到宏观尺度的精确调控,制备特定结构和功能的共组装材料,探索其在手性检测/识别、生物工程领域的应用。(1)设计新型自组装二肽:二茂铁-苯丙氨酸二肽(Fc-FF)。Fc-FF具有动力学控制的自组装行为,能够组装形成纳米球、纳米纤维、立方形纳米管等。Fc-FF二肽多级自组装形成的水凝胶具有多重刺激响应特性,其溶液-凝胶相变可通过氧化还原、pH、溶剂、温度等多种外界刺激,进行可逆调控。(2)构建基于Fc-FF二肽的手性自组装体系。在对离子诱导下,Fc-FF能够组装形成螺旋β-折叠片,并通过动力学控制组装形成多种形貌手性纳米材料。Fc-FF具有两种基本的手性组装方式:twistedβ-折叠片和helicalβ-折...  (本文共170页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
中南大学

几种含碳纳米管复合体系的制备、表征及相关应用研究

随着对原子级制造工艺越来越多的认识,纳米技术成为21世纪各个领域都十分关心的重点技术,碳纳米管(CNTs)以其优异的性能倍受科学界的关注,被认为具有广泛的应用前景。碳纳米管作为一种新型的材料,显示出了现有传统纤维无法比拟的优异特性,有望成为先进复合材料的理想增强体。尤其是在聚合物基和无机非金属基复合材料方面,含CNTs复合材料的研究已取得了不少研究成果,在改善基体性能方面取得了明显效果。为了对CNTs与聚合物、金属粉末的复合行为及体系性能进行更深入的研究,本论文对CNTs进行表面改性,并将其与环氧树脂和金属银进行复合,以改进环氧树脂材料的力学性能、电学性能;将CNTs与微/纳米铁粉复合,并对体系的流变特性进行系统评价,以研究其对金属粉末注射成型的影响,以解决注射成型工艺中存在的一些关键问题。主要研究结果如下:1.采用超声波分散及真空浇铸成型法制备的碳纳米管/环氧树脂复合材料能明显提高环氧树脂的力学性能和电性能。碳纳米管的添加量在...  (本文共151页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

Fe_3O_4微/纳米磁性材料的合成、自组装及其性能研究

微/纳米磁性材料具有独特的结构和优异的性能,有望在电子、信息、自动控制、生物医药等学科领域得到广泛的应用。近几十年来,微/纳米结构磁性材料的制备与性能-直是材料领域的研究热点之一,设计开发具有独特形貌及特殊性能的微/纳米磁性材料是众多研究者的追求目标。本论文以二茂铁为铁源前驱物、醇/酮为反应介质体系,采用中温溶剂热合成技术,通过调变溶剂体系组成、添加剂种类,优化反应实验参数,成功实现了具有多种形貌特征磁铁矿(Fe3O4)微/纳米晶体及其碳基复合材料的可控制备。利用X-射线衍射(XRD)、57Fe穆斯堡尔谱、扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)等分析技术手段,对微/纳米Fe3O4及其碳基复合材料的物相、组成、形貌、结构进行了系统表征,探讨了不同形貌Fe3O4微米晶的生长机制,研究了合成的Fe3O4及其复合材料的磁性能、以及...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>