收藏本站
《吉林大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

无机功能性纳米材料与高分子纳米纤维的复合

柳巍  
【摘要】:高压静电纺丝法即聚合物喷射静电拉伸纺丝法, 是一种制备超细纤维的重要方法,这种技术制备纳米材料具有连续性、多维性、简单性、廉价性和多用途性等特点。 该方法与传统的方法明显不同, 首先将聚合物溶液或熔体带上几千至上万伏高压静电, 带电的聚合物液滴在电场力的作用下在毛细管的Taylor 锥顶点被加速。当电场力足够大时, 聚合物液滴可克服表面张力形成喷射细流。射流在喷射过程中溶剂蒸发或固化, 最终落在接收装置上, 得到纳米纤维,纤维直径在微米和纳米之间。因此,相对于一般的纤维,由电纺纤维构成的纳米纤维具有大的比表面积,以及纤维表面具有小孔等特殊形态。 1999年,2000年诺贝尔化学奖获得者美国宾西法尼亚大学化学系麦克德尔米德教授提出的智能复合纳米纤维的概念,引起了各国学者们的广泛关注,相应的研究工作也随即开展起来。但目前的纳米复合纤维研究工作主要集中在在纤维中复合金属纳米粒子、金属氧化物纳米粒子、分子筛、碳纳米管以及双组分体系的研究工作上,由于加入的功能性化合物的局限性,从而也限 WP=116 制纳米复合纤维的应用。 本文采用高压静电纺丝技术通过无机纳米粒子与高分子纳米纤维的复合,实现了纳米纤维的图案化以及功能性复合纳米纤维的制备,获得了一些创新性的研究成果。 合成了两类25种不同的卟啉, 一类为具有液晶性质的5,10,15,20-四(对-酰氧基)苯基卟啉及其钴、镍配合物(18种卟啉);另一类为5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉配体及其铁、钴、镍、铜、锌和锰的配合物(7种),并通过紫外可见光谱、红外光声光谱、核磁共振氢谱、摩尔电导等测试手段对25种卟啉配合物进行了结构表征,并用DSC和偏光显微镜研究了18种卟啉的液晶性质,结果表明:除TOPPCo、TOPPNi和TDPPCo没有液晶性质外,其余的配合物均有液 M=H 时: R = C7H15,5,10,15,20-四(对-辛酰氧基)苯基卟啉[TOPPH2] R =C9H19, 5,10,15,20-四(对-癸酰氧基)苯基卟啉[TDPPH2] R = C11H23,5,10,15,20-四(对-十二酰氧基)苯基卟啉[TLPPH2] R = C13H27,5,10,15,20-四(对-十四酰氧基)苯基卟啉[TMPPH2] WP=117 R = C15H31,5,10,15,20-四(对-十六酰氧基)苯基卟啉[TPPPH2] R = C17H35,5,10,15,20-四(对-十八酰氧基)苯基卟啉[TSPPH2] M = Co [TOPPCo,TDPPCo,TLPPCo,TMPPCo,TPPPCo,TSPPCo] M = Ni [TOPPNi,TDPPNi,TLPPNi,TMPPNi,TPPPNi,TSPPNi] M =H, 5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉[TFBOPPH2], M = Mn(III), 5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉锰[TFBOPPMnCl], M = Fe(III), 5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉铁[TFBOPPFeCl], M = Co(II), 5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉钴[TFBOPPCo], M = Ni(II), 5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉镍[TFBOPPNi], M = Cu(II), 5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉铜[TFBOPPCu], M = Zn(II), 5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉锌[TFBOPPZn] 晶性质,TLPPCo相变温度最低为--20.46 oC,这15种化合物属于盘状液晶;由于卟啉具有自组装功能,因此,选用了4种卟啉液晶TPPPNi、 TDPPNi、TDPPCo、TSPPCo和2种含氟的卟啉TFBOPPH2、TFBOPPZn与高分子聚乙烯基吡咯烷酮和聚乙烯醇进行复合,通过静电纺丝技术得到不同的自组装图 WP=118 案,结果表明:图案的种类与溶剂、高分子、卟啉的种类以及溶液的浓度、卟啉的含量有关。 用化学共沉淀方法和溶胶-凝胶法分别制备了四氧化三铁、铁酸锰纳米粒子,并用表面活性剂对Fe3O4纳米微粒进行了表面修饰,制备了稳定的水溶性纳米Fe3O4可聚合磁流体。用Lakeshore-7300振动样品磁强计对制备的微粒进行了磁性表征,结果表明我们合成的四氧化三铁、铁酸锰纳米微粒具有超顺磁性;同时我们还用X射线衍射进一步表征了磁性高分子微粒的晶体结构;通过将超顺磁性纳米粒子四氧化三铁、铁酸锰与高分子的复合,获得了磁性纳米纤维,并研究了纳米纤维的磁性能,磁性纳米纤维具有近顺磁性。 将稀土配合物Eu(TTA)3phen、Tb(AA)3phen复合到聚乙烯基吡咯烷酮溶液中,通过静电纺丝技术制备得到具有较强荧光特性的复合纳米发光纤维。研究结果表明:聚乙烯基吡咯烷酮可以作为稀土有机配合物的复合基体,并为其提供稳定的化学环境;所获得的含有稀土配合物的纳米发光纤维的发光强度、发光寿命均高于本体稀土配合物,是一类具有潜在应用前景的发光材料。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TB383

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨华忠;溶胶凝胶法/电纺法制备硅氧聚合物电纺纤维的研究[D];合肥工业大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 李平英,高翠琴,程国娥,黄素秋;卟啉化合物的研究(ⅩⅩ)——5-(p-十六烷氧基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉和5-(p-十六羰酰氧苯基)-10,15,20-三苯基卟啉的合成及光电性质的研究[J];高等学校化学学报;1993年03期
2 柳巍,师同顺,安庆大,杨大智;四(对-癸酰氧基)苯基卟啉过渡金属配合物的合成及红外光声光谱解析[J];高等学校化学学报;2001年01期
3 柳巍,师宇华,王银杰,师同顺,张万金;四-(对-十二酰氧基)苯基卟啉过渡金属配合物的合成及其液晶行为研究[J];高等学校化学学报;2003年02期
4 曾桓兴;;铁基微粉材料研制的进展[J];化学通报;1992年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李大成,周大利,刘恒,张萍,张云,龚家竹;纳米TiO_2的特性[J];四川有色金属;2002年03期
2 彭少方,张昭;化学还原法制备纳米金属粉的几点考虑[J];四川有色金属;2003年02期
3 任成军,李大成,钟本和,周大利,刘恒,龚家竹;影响TiO_2光催化活性的因素及提高其活性的措施[J];四川有色金属;2004年04期
4 钱翼清,赵平,王卫华;烷基化纳米SiO_2/MMA乳液聚合物及其对PC的改性研究[J];工程塑料应用;2002年01期
5 王孝军,杨杰,龙盛如;纳米材料及其在工程塑料改性中的应用[J];工程塑料应用;2002年10期
6 刘建林,肖久梅,史孝群,龚春秀,马文江;纳米CaCO_3填充环氧树脂分散技术及力学性能研究[J];工程塑料应用;2003年03期
7 惠雪梅,张炜,王晓洁;环氧树脂/SiO_2,纳米复合材料性能的研究[J];工程塑料应用;2004年02期
8 安骏,吴海霞,辛寅昌;防高能辐射的树脂/纳米铅复合材料的制备及研究[J];工程塑料应用;2004年12期
9 郑海忠,张坚,鲁世强,徐志锋;选区激光烧结制备PS/Al_2O_3纳米复合材料的研究[J];工程塑料应用;2005年09期
10 安骏;刘吉华;辛寅昌;;树脂纳米铈防辐射复合材料的制备及其性能研究[J];工程塑料应用;2006年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑筱梅;杨玲;刘光兵;;镍-纳米Al_2O_3复合电镀的工艺研究[A];2003年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2003年
2 乐士儒;栾野梅;安茂忠;;电沉积银纳米膜的光学性质研究[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
3 屠振密;胡会利;李宁;曹立新;安茂忠;;电沉积纳米晶合金的最新进展[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
4 杨黎明;VPW Shim;陈锋;龚明;;用高应变率大应变载荷制备纳米晶铜试件[A];第八届全国爆炸力学学术会议论文集[C];2007年
5 王金相;张晓立;王经涛;赵铮;;爆炸加载制备纳米晶铜实验研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
6 王金相;周楠;赵铮;王小绪;杭逸夫;;爆炸载荷下纳米晶铜晶粒度分布及影响因素研究[A];第六届全国爆炸力学实验技术学术会议论文集[C];2010年
7 李春霞;李立平;酒金婷;王柏华;;纳米粒子的表面改性研究进展[A];第二届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2002年
8 李星国;;纳米材料研究及其应用[A];第三届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2003年
9 张永文;陈英;;含纳米ZnO抗紫外整理剂的制备及性能研究[A];第四届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2004年
10 王敏;;纳米材料在丝绸文物保护上的应用[A];第四届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭淑媛;几种稀土发光材料的合成及发光性质的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王德广;金属粉末高致密化成形及其数值模拟研究[D];合肥工业大学;2010年
3 赵世华;ZnO纳米阵列的制备和稀土掺杂工艺及其发光性能的研究[D];湖南大学;2010年
4 廖桂英;改性L-聚乳酸的静电纺丝及其纤维膜的结构与性能[D];华中科技大学;2010年
5 周红洋;硫属化合物纳米材料的可控性合成与表征[D];中国科学技术大学;2010年
6 伏振兴;稀土掺杂氟化物频率上转换及荧光效应研究[D];陕西师范大学;2010年
7 杜海军;石墨烯和荧光碳纳米颗粒的制备及其电化学特性的研究[D];华南理工大学;2010年
8 张贵军;聚丙烯酸酯/纳米氧化锡锑复合乳液的制备、表征及其在透明隔热涂料中的应用研究[D];华南理工大学;2010年
9 王文涛;天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料的阻隔性及相关性能研究[D];华南理工大学;2010年
10 于晓慧;金属掺杂TiO_2和ZnO的第一性原理研究[D];江苏大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张旭;纳米CeO_2-TiO_2复合介孔材料的制备及性能[D];河北大学;2009年
2 李艳冰;二元稀土氟化物的控制合成及光学性能研究[D];安徽工程大学;2010年
3 齐天骄;铟锡氧化物纳米微粒表面修饰研究及其悬浮液的制备[D];中国工程物理研究院;2010年
4 王青尧;锑基纳米材料的水热法制备及表征[D];山东科技大学;2010年
5 田维亮;线切割废砂浆制备白炭黑及改性研究[D];山东科技大学;2010年
6 尹永琦;多端耦合量子点体系量子输运特性的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
7 谭鑫鑫;稀土离子掺杂纳米晶ZrO_2-Al_2O_3复合粉体的制备及发光性质的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
8 甘自保;贵金属及其合金/碳纳米管复合材料的制备与表征[D];哈尔滨师范大学;2010年
9 赵紫军;(MCM-41)-La_2O_3纳米复合材料的制备、表征及光学性质研究[D];长春理工大学;2010年
10 董娅佩;静电纺丝技术制备稀土掺杂二氧化钛纳米带与光催化性能研究[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郝秀峰;利用电喷离子化技术研制高分子微/纳米粒子[D];吉林大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨兴华;静电纺丝技术制备一维氧化物纳米材料[D];东北师范大学;2005年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王华林;有机聚合物/SiO_2有机无机杂化材料的研究[D];合肥工业大学;2006年
2 宋秋生;溶胶凝胶法制备聚合物/无机杂化纤维的研究[D];合肥工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 赵紫薇;纳光纤维增强质子交换膜的研究[D];武汉理工大学;2011年
2 朱元超;静电纺丝制备SiO_2纤维及其在聚丙烯改性中的应用[D];北京化工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任福民;张庶元;谭舜;扬晓君;曾桓兴;;纺锤形α-FeOOH微粒子的合成[J];磁性材料及器件;1991年01期
2 师同顺,张元福,于连香,曹锡章;FTIR—PAS技术在卟啉类化合物中的应用(Ⅰ)——过渡金属卟啉的傅立叶变换红外光声光谱[J];高等学校化学学报;1992年07期
3 师同顺,安庆大,徐春放,刘国发,滕永富,齐向丽,于连香;四(对-羟基)苯基卟啉配合物的傅里叶变换红外光声光谱[J];高等学校化学学报;1997年08期
4 柳巍,师同顺,安庆大,杨大智;四(对-癸酰氧基)苯基卟啉过渡金属配合物的合成及红外光声光谱解析[J];高等学校化学学报;2001年01期
5 师同顺,刘国发,于连香,曹锡章;FTIR-PAS技术在卟啉类化合物中的应用(Ⅲ)──乙酰丙酮-meso-四-(对-氯代)苯基卟啉稀土配合物的红外光声光谱[J];高等学校化学学报;1995年01期
6 师同顺,郑国栋,付振生,曹锡章,王翠英;四(对-硝基)苯基卟啉配合物的合成和光谱性质[J];吉林大学自然科学学报;1992年03期
7 任福民,曾桓兴;强迫水解法制备纺锤形α-Fe_2O_3微粒的研究[J];科学通报;1991年08期
8 谭刚,宗毅;国内外氧化铁市场及发展动态[J];无机盐工业;1988年03期
9 张懿,王颖霞,华彤文;酸法合成α-FeO(OH)反应动力学研究[J];物理化学学报;1990年06期
10 师同顺,柳巍刘国发,王杏乔,王世颖;四(对-羟基苯基)卟啉过渡金属配合物的合成[J];应用化学;1998年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王冬梅;王亮;董怀;柳巍;姜建壮;;含稀土三元配合物高分子纳米纤维的制备与荧光性质研究[J];中国稀土学报;2008年05期
2 叶早萍;;21世纪纤维工程学[J];印染;2007年23期
3 孙静;马玉琴;康学军;;聚苯乙烯电纺纳米纤维对水中苯系物的吸附性能[J];环境化学;2010年01期
4 ;中科院超疏水性纳米纤维问世[J];现代商贸工业;2003年04期
5 王荣民,王云普;高分子卟啉及其金属配合物的研究进展[J];高分子通报;1994年01期
6 ;中科院研制的超疏水性纳米纤维问世[J];江苏纺织;2003年03期
7 M.Kamiyama;M.Numata;Y.Ohkoshi;桑榆;;新型纳米级聚酯纤维[J];国际纺织导报;2006年06期
8 廷璋;;静电纺丝纳米纤维的新进展和未来动向[J];高科技纤维与应用;2011年01期
9 ;最新专利[J];纺织科技进展;2004年05期
10 ;欧瑞康纽马格与Elmarco的合作结硕果[J];合成纤维;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吕媛媛;万灵书;柯蓓蓓;吴健;徐志康;;卟啉功能化纳米纤维的制备与应用[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年
2 李从举;汪滨;黄博能;;面向GHz宽频带吸波的稀土掺杂纳米纤维的制备与研究[A];“力恒杯”第11届功能性纺织品、纳米技术应用及低碳纺织研讨会论文集[C];2011年
3 王兆杰;李振宇;王策;;TiO_xN_y和TiN纳米纤维的制备及光催化性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
4 苏艳;莫秀梅;;负载地塞米松和骨形成蛋白的P(LLA-CL)-胶原蛋白纳米纤维用于骨组织再生[A];2011年第十一届上海地区医用生物材料研讨会——生物材料与再生医学进展论文摘要汇编[C];2011年
5 徐翔;林元华;;静电纺丝制备BiFeO3纳米纤维及其磁性能研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
6 靳玉伟;王策;;高压电场诱导下卟啉高分子纳米纤维图案化[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
7 邓红兵;黄容;杜予民;丁彬;;壳聚糖-累托石基电纺纳米纤维膜中球形串珠的成型机理[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
8 丁彬;斯阳;;静电纺纳米纤维的可控制备及其在能源、环境领域的应用[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
9 陈影声;陈巧平;谢鸿芳;陈震;陈强;陈晓;郑曦;陈日耀;;NiO-TiO_2纳米纤维的制备和光催化行为研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2010年
10 李俊寿;王双喜;;无机非金属纳米纤维研究的新进展[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 金仲文;全球纳米纤维市场迅速扩大[N];中国化工报;2007年
2 菲晏;以色列用牛血清蛋白生产纳米纤维[N];中国纺织报;2008年
3 记者 董山峰;我纳米纤维科技及产业正在突围[N];光明日报;2011年
4 记者 郑晓春;以用牛血清蛋白生产纳米纤维[N];科技日报;2008年
5 ;能发光的有机纳米纤维问世[N];今日信息报;2003年
6 ;日本开发出可高倍活性纳米纤维技术[N];今日信息报;2003年
7 陈如;纳米纤维素胶体走向产业化[N];中国化工报;2003年
8 邰举;韩国批量生产纳米纤维[N];科技日报;2005年
9 邱垚 汪南 记者 廖晓生;纳米纤维电池隔膜生产基地奠基[N];南昌日报;2011年
10 张伟;以色列用牛血清蛋白生产纳米纤维[N];中国纺织报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 柳巍;无机功能性纳米材料与高分子纳米纤维的复合[D];吉林大学;2004年
2 亢海刚;纳米纤维基载体材料的静电纺丝制备及其功能化应用研究[D];华东理工大学;2010年
3 贺媛;BaTiO_3纳米纤维湿度传感性能的研究[D];吉林大学;2011年
4 姚永毅;静电纺丝法制备聚合物纳米纤维及其应用[D];四川大学;2004年
5 李尚禹;PAN纳米纤维膜及其载Ag复合物性能研究[D];吉林大学;2008年
6 王书刚;无机—有机荧光化合物/聚合物纳米复合材料的制备与表征[D];吉林大学;2007年
7 王永芝;有机/无机纳米纤维的制备及其性能研究[D];吉林大学;2007年
8 林丹丹;电纺丝法制备ZnO纳米纤维及其性能研究[D];清华大学;2009年
9 靳玉伟;高压电场诱导下的纳米纤维及卟啉/聚合物复合体的有序化[D];吉林大学;2006年
10 吴宁;PVAc/TiO_2杂化纳米纤维的制备、结构与性能[D];江南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏丽明;聚合物-ZnO复合纳米纤维材料的制备及表征[D];东北师范大学;2010年
2 吕宁;WO_3纳米纤维的制备及其气敏特性的研究[D];吉林大学;2010年
3 马准;静电成型聚合物纳米纤维结晶行为与结晶结构的研究[D];东华大学;2011年
4 王静;酞菁/聚丙烯腈复合纳米纤维材料的制备表征及性质研究[D];东北师范大学;2010年
5 孙梦;Si_3N_4纳米纤维的气压合成工艺及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 章彦卿;水热法合成卤素掺杂钛酸盐纳米纤维及其催化性能研究[D];上海交通大学;2010年
7 方旭;PEI/PVA纳米纤维膜及含纳米金复合纳米纤维的制备、表征及其应用[D];东华大学;2011年
8 陈小婷;静电纺丝技术制备多铁性YMnO_3纳米纤维与表征[D];兰州理工大学;2011年
9 侯潇潇;静电纺丝法制备PAN/SWNTs纳米纤维初探[D];北京化工大学;2010年
10 吴春晖;聚丙烯腈(PAN)-银(Ag)复合纳米纤维的制备及其表征[D];东北师范大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026