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无机/有机纳米复合材料及中空材料的合成研究

纳米材料作为纳米科学的一个重要研究发展方向,近年来已经成为材料科学研究的热点。在本论文提出了一种新颖的方法制备无机/有机纳米复合材料及中空无机纳米材料,通过多种控制手段和方法,可以得到不同粒径和形貌的纳米复合材料和不同孔径的中空材料。本文首先研究了用乳液聚合和分散聚合的方法制备聚苯乙烯微球。在乙醇/水两性介质中,首次采用分散聚合的方法,将苯乙烯和KH570 二元共聚,得到表面具有亲水官能团的核壳结构的聚合物粒子,可以直接原位用做制备中空材料的原料。用油酸及其盐为表面改性剂,改性无机纳米粒子,基于油酸改性无机粒子作为“种子”,在改性的纳米粒子表面通过单体的原位聚合,实现聚合物包覆无机纳米粒子,以达到纳米粒子在聚合物中均匀分散。原位乳液聚合方法制备了聚苯乙烯/二氧化硅、聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅复合粒子和聚苯乙烯/氢氧化镁复合粒子。将复合粒子制成薄膜,通过扫描电镜观察薄膜的表面及断面,无机粒子与有机聚合物之间相容性好,无明显的界面,  (本文共160页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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无机/聚合物核壳微球的合成与组装

近来,具有光、电、磁及生物等特殊性质的无机有机复合胶体微粒体系的制备、功能化及应用的研究已经成为胶体微粒研究的一个重要方向。人们采用各种合成方法和合成路线去设计和制备无机/聚合物核壳微球,这些方法和技术正推动着物理、化学和生物学等学科的相互交叉与迅速发展。本论文中,我们以乳液聚合、溶胶凝胶等传统方法为基础,提出了合成无机/聚合物核壳微球的新方案,制备了单分散的功能性无机/聚合物核壳微球,为功能性材料的发展和应用开拓了新的思路。基于制备聚合物微球的经典的乳液聚合法,我们合成了单分散的二氧化硅/聚苯乙烯(或聚甲基丙烯酸甲酯)核壳微球,并以此为基础得到了具有光电功能的复合CdTe或Ag微粒的无机/聚合物核壳微球,这些微球的成功制备不仅为研究功能性核壳微球的合成和应用拓展了平台,而且为研究功能性微球自组织胶体晶体奠定了基础。接着,我们结合双基片垂直沉积法构筑了无机/聚合物核壳微球的胶体晶片以及用其它方法很难构造的内部带有二氧化硅微粒的规...  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北师范大学
西北师范大学

表面引发活性自由基聚合法制备有机/无机复合材料

有机/无机纳米复合材料以其同时具有无机材料优越的光、电、磁等性质,有机材料的优良加工性能、生物相容性能等特性受到了人们的极大关注。近年来,设计具有特殊功能特性的有机/无机复合纳米材料成为纳米科学技术的研究热点。尽管无机/有机杂化材料作为新型材料已被人们广泛研究,然而很多研究的重点往往只是侧重在无机材料的性能上,忽略了有机高分子部分对材料性能的影响。活性自由基聚合,特别是原子转移自由基聚合和可逆加成-断裂链转移自由基聚合恰恰是以其合成的聚合物材料结构可控的优点而受到各领域研究者们的广泛关注。本文通过有机/无机复合纳米材料的制备,对可逆加成一断裂链转移自由基聚合法(RAFT)制备PMMA/SiO_2有机/无机杂化粒子,原子转移自由基聚合法(ATRP)在Si片表面制备润湿性可调的聚离子液体刷,原子转移自由基聚合法(ATRP)制备有机/无机复合粒子及中空聚离子液体微球做了详细的研究。其中主要工作如下:本文合成了离子液单体1-(4-乙烯基...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏大学
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离子液体中Bi系光催化剂的设计及其降解环境有机污染物研究

随着现代社会的快速发展,能源短缺和环境污染问题严重影响和威胁着人类的生活。光催化技术是一种绿色高级氧化技术,在环境污染治理领域和能源开发方面有着广泛的研究和应用。开发高效、高稳定性光催化剂已经成为光催化研究的热点问题。本论文旨在探索反应型离子液体中新型高效卤化氧铋催化剂的可控合成及其在环境污染方面应用。并采用XRD、XPS、SEM、TEM、BET、DRS等测试手段对所合成光催化剂的结构、形貌、生长机理及其光催化性能与催化剂结构之间的构效关系进行了深入研究。本文通过碘代1-丁基-3-甲基咪唑反应型离子液体中乙二醇溶剂热合成了多孔结构和表面带一个孔的中空花状结构BiOI材料。通过XRD、SEM、TEM、EDS、BET、DRS等方法对催化剂进行表征分析,并分析了中空结构BiOI材料可能的晶体生长机理。研究结果表明,反应型离子液体不仅起到溶剂和模板剂的作用外,还作为碘源参与BiOI中空、多孔结构材料的合成,离子液体对中空结构材料的形成起...  (本文共193页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学技术大学
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无机/聚合物复合微球的设计、合成及形貌控制研究

近年来,由于无机/聚合物复合(微球)材料可以用做涂料、阻燃材料、光阻材料、活性物质载体、催化材料及光学器件等,吸引了学术界和工业界的广泛关注。在这类复合材料中,惰性的聚合物是一种理想的载体,既有利于活性物质的接触,又有利于材料的回收和重复使用;而无机组分的引入不仅提高了聚合物复合材料的力学性能,同时也赋予了复合材料以功能性。复合微球的形貌是影响其功能性的一个重要因素,不同的形貌结构具有不同的功能性和应用领域。例如,单分散微球自组装可以形成三维有序胶体晶体,用于制备光子晶体和作为多孔材料的模板,但目前单分散微球的自组装方法有待进一步开发,自组装工艺、胶体晶体膜强度也有待进一步的完善。中空型微球可以作为载体,实现活性物质的包封和控制释放,如何有效制备和精细控制中空结构仍需要深入研究。非球形微球具有与球形微球不同的堆积类型,可用于改善材料的光学性能,形成生物材料的自组装构造单元,调控悬浮液的流变性能和设计新型复合材料等。目前对非球形聚...  (本文共153页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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磁性纳米中空材料的制备及载药性能研究

磁性中空材料不仅拥有本身的独特的拓扑结构及其大的比表面积、较大的内部空间、好的渗透性等特性,而且具有优异的磁性能,靶向性,使其在生物医学、固定化酶、磁性分离、药物控释及靶向给药等多种领域受到越来越多的关注。为了提高药物的药效作用,降低其毒副作用,靶向给药及药物缓释已经成为医药材料研究的焦点,因此,很多研究者越来越关注磁性中空材料的合成及应用。本论文通过化学反应使前驱体化合物在给定的模板表面进行组装、吸附、沉积反应,从而形成包覆模板表面的壳层,之后,再通过煅烧、酸碱溶解等手段刻蚀掉模板,得到磁性中空的微纳米球。并进行了载药性能研究。第二章主要内容为纳米Fe_3O_4@CaCO_3复合粒子的制备及原位疏水改性研究,由于CaCO_3很容易被弱酸溶解且分解产物CO2是无毒的,以此复合粒子为模板,不仅降低了CaCO_3模板消除过程中对环境的污染,还可以得到具有一定磁性能的中空结构,拓展了其应用的空间。所得到的纳米Fe_3O_4@CaCO_...  (本文共156页) 本文目录 | 阅读全文>>