收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

空气—水界面金属氧化物纳米薄膜的自组装体系

季红军  
【摘要】:在温和条件下,一种软化学制备方法——自组装技术能有效实现功能性无机-有机纳米复合材料的控制合成。本论文以阴离子表面活性剂为模板,蛋白质及聚合物等为改性剂,金属醇盐及金属盐为前驱体,依据静电自组装原理,制备了具有有序结构的空气-水界面金属氧化物纳米薄膜,深入分析了自组装体系中薄膜及底物的形貌、结构及组成,探讨了自组装机理,研究了部分自组装产物在光催化及气敏传感器中的应用。主要内容如下: 以萘磺酸(NSA)及萘磺酸钠(SNS)表面活性剂为模板,聚乙二醇(PEG)及牛血清蛋白(BSA)为改性剂,钛酸丁酯(Ti(OC4H9)4)为前驱体,自组装制备了空气-水界面TiO2非晶纳米薄膜,对部分TiO2薄膜进行热处理得到TiO2结晶纳米颗粒并研究了对亚甲基蓝(MB)溶液的光催化效果。结果表明:萘环间的π-π作用有助于NSA或SNS形成有序胶束,通过与前驱体的静电作用,形成了有序介孔片状TiO2薄膜和层状结构的TiO2底物;PEG提高了薄膜结构的分散性而BSA作用相反;TiO2薄膜及颗粒具有良好的光催化性能。 以十二烷基苯磺酸(DBSA)、十二烷基磺酸钠(SDS)、NSA及SNS为模板,葡萄糖(G)、PEG及BSA为改性剂,锆酸丁酯(Zr(OC4H9)4)为前驱体,自组装制备了空气-水界面ZrO2纳米薄膜,研究了体系中反荷离子、温度、有机溶剂等对ZrO2薄膜结构的影响。结果表明:(ZrO2+DBSA)薄膜主要由纳米圆盘聚集体组成,反荷离子作用顺序为:SO42-NO3-Cl-,对应结构为:模糊孔状结构蠕虫状孔结构多环层状结构,升高反应温度能明显改变圆盘内部结构,有机溶剂对于自组装过程具有阻碍作用;Glu、SDS和H2O通过氢键作用,有效提高了(ZrO2+SDS)薄膜的分散性并改变了结构;BSA与SDS通过“珍珠-项链模型”作用,对所形成的多环状ZrO2纳米圆盘具有稳定作用。 以SDS及DBSA为模板,明胶(G)为改性剂,锡酸异丁酯(Sn(OC4H9)4)为前驱体,自组装制备了空气-水界面SnO2纳米薄膜,自组装体系产物经热处理转变为SnO2纳米颗粒,测试了对C2H5OH、液化气以及H2的气敏性能。结果表明:(SnO2+SDS)薄膜为介孔片状结构,(SnO2+SDS+G)薄膜为圆盘聚集体结构;气敏传感器对目标气体有良好响应;(SnO2+DBSA)薄膜自组装体系中存在介孔及层状结构,C4H9OH、H2O及DBSA间的氢键作用对有序结构的形成具有重要作用。 以2-SNS, SDS, DBSA等为模板,Ti(OC4H9)4, Zr(OC4H9)4, Sn(OC4H9)4, MCl2·xH2O (M=Mg, Co, Ni, Cu或Zn)等为复合前驱体,自组装制备了TiO2-MO, ZrO2-SnO2, ZrO2-MO纳米薄膜及ZnO-SnO2佼体纳米颗粒。(TiO2-ZnO+2-SNS)薄膜由立方体状颗粒组成,能有效催化降解MB; (ZrO2-SnO2+SDS)蔳膜具有超晶格带状结构;(ZnO-SnO2+DBSA)胶体颗粒为纳米圆盘结构,对多种气体(CH3COCH3, C2H5OH, CH3COOH以及HCHO)具有良好的气敏响应。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张安琴;彭晓东;谢卫东;徐小科;;纳米多层膜制备概述[J];材料导报;2007年S3期
2 陈丽娟;田进涛;刘学忠;尹衍生;;二氧化钛纳米薄膜溶胶-凝胶法制备研究[J];现代技术陶瓷;2008年03期
3 赵勇;程国安;郑瑞廷;刘华平;梁昌林;张萌;;高温氨气氛下镍纳米催化剂的结构研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);2005年06期
4 方利广;赵勇;俞进;盛广沪;郑军;;氨对硅基铁纳米薄膜高温重凝核的影响[J];南昌大学学报(理科版);2006年04期
5 周效锋;;Nb金属氧化物非晶态纳米薄膜的制备及可见光区的光致发光现象[J];功能材料信息;2007年05期
6 马连湘;王向宁;段占立;王泽鹏;何燕;;二氧化硅纳米薄膜非平衡热导率研究[J];低温物理学报;2008年03期
7 邢媛媛;焦体峰;周靖欣;周娟;李旭辉;;自组装膜技术及应用研究进展[J];电镀与精饰;2011年03期
8 贾嘉;溅射法制备纳米薄膜材料及进展[J];半导体技术;2004年07期
9 唐元洪,林良武,朱利兵;纳米薄膜X射线吸收光谱的鉴定[J];中国有色金属学报;2004年12期
10 周美丽;陈强;;磁控溅射合成Ag/类PEO纳米功能性薄膜的研究[J];包装工程;2008年12期
11 尹荔松,周歧发,危韧勇,张进修;纳米TiO_2薄膜的制备及其光学特性研究[J];中山大学学报(自然科学版);2000年04期
12 李君涛,陈友江,苏章菲,周志有,陈声培,孙世刚;Pd微电极阵列表面纳米薄膜的方波电位制备及其特殊的红外性能[J];高等学校化学学报;2005年04期
13 陆纲,田卫,张豹山,许卫东,杨燚,陆怀先;Fe_(1-x)B_x磁性纳米膜微波磁损耗研究[J];兵器材料科学与工程;2005年05期
14 安茂忠,栾野梅,乐士儒,张文吉;电沉积方法制备银纳米薄膜的研究[J];黑龙江大学自然科学学报;2005年02期
15 王恩实,邓宇,宋晓东;准确测量纳米级薄膜厚度的一种方法[J];吉林建筑工程学院学报;2005年03期
16 沈海军,穆先才;纳米薄膜的分类、特性、制备方法与应用[J];微纳电子技术;2005年11期
17 吕海波;李瑛;王福会;;Cu-20Zr合金在盐酸溶液中的脱合金腐蚀历程[J];中国腐蚀与防护学报;2006年02期
18 章建高;B.N.斯捷琴科;;Ni_(100-X)P_X纳米薄膜微观结构与磁性的研究[J];金属功能材料;2006年04期
19 肖承京;杨君友;朱文;鲍思前;樊希安;段兴凯;;半导体纳米薄膜热电性能表征技术的研究进展[J];材料导报;2007年03期
20 王如志;王波;严辉;;场致电子发射薄膜材料研究评述[J];中国材料进展;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孟旭;杨保平;崔锦峰;卢永娟;贾均红;;CdS纳米薄膜的制备及其图案化[A];甘肃省化学会二十六届年会暨第八届中学化学教学经验交流会论文集[C];2009年
2 彭银桥;周继承;;热处理对纳米薄膜电阻的影响及其稳定性研究[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
3 罗贝贝;关怀民;童跃进;;基于非水乳化法二氧化硅掺杂的聚酰亚胺纳米薄膜的制备与性能[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年
4 徐洮;杨生荣;陈淼;薛群基;;离子注入对金属纳米薄膜微观结构的影响[A];第十二届全国电子显微学会议论文集[C];2002年
5 郑兆柱;刘绍琴;;QDs/AChE纳米薄膜生物传感器及其在有机磷农药残留检测中的应用[A];中国化学会第28届学术年会第2分会场摘要集[C];2012年
6 汪信;刘孝恒;;空气-水界面无机纳米薄膜的研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
7 张丽华;隋曼龄;张磊;李斗星;;Pb纳米薄膜球化的TEM原位观察[A];第十一次全国电子显微学会议论文集[C];2000年
8 赵高扬;马怀香;张卫华;;溶胶—凝胶法制备YBCO纳米薄膜及结构研究[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
9 李强;程晓丽;高山;霍丽华;赵经贵;;椭球形α-Fe_2O_3纳米薄膜的制备与气敏性研究[A];2003年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集[C];2003年
10 陈洪渊;徐静娟;;金及其杂化纳米薄膜的原位制备和传感应用研究[A];中国化学会第26届学术年会分析化学分会场论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈芃;对向靶磁控溅射法制备TiO_2纳米薄膜及其性能研究[D];天津大学;2012年
2 陆学斌;多晶硅纳米薄膜压阻特性及其压力传感器应用研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 朱丽丹;基于飞秒激光抽运—探测技术的纳米薄膜热输运特性研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
4 赵祥富;SOI纳米薄膜表面/界面氢钝化后的电学特性研究[D];南京大学;2011年
5 季红军;空气—水界面金属氧化物纳米薄膜的自组装体系[D];南京理工大学;2011年
6 卢丽芳;倾斜式生长微纳结构薄膜及在场致发光器件中的应用[D];北京交通大学;2012年
7 程广贵;复合纳米薄膜制备及其摩擦学行为研究[D];江苏大学;2010年
8 孙宏伟;纳米薄膜光催化剂的制备及光催化降解农药产物或其中间体的电化学检测研究[D];东北师范大学;2013年
9 欧阳秋云;静电自组装薄膜光学非线性测量的实验与理论研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
10 周永宁;纳米薄膜作为锂离子电池电极材料的性能与反应机理研究[D];复旦大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 鲁源坤;Si/Ge纳米薄膜光电性质的模拟计算分析[D];太原科技大学;2010年
2 彭银桥;纳米薄膜电阻式压力传感器研究及软件设计[D];中南大学;2004年
3 李春;基于铬配对金属薄膜的界面力学性能测试及其数值模拟[D];江苏大学;2010年
4 李鹏;纳米薄膜材料制备工艺研究[D];重庆大学;2004年
5 樊双莉;低温等离子体增强CVD技术及制备氮化硅薄膜的研究[D];华南师范大学;2005年
6 程晓丽;ZnO基纳米薄膜的制备与物理化学性质研究[D];黑龙江大学;2004年
7 崔利芹;TiO_2和ZnO纳米薄膜的制备及传感特性[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 陈琨;纳米磁性薄膜中磁畴的磁力显微镜研究[D];电子科技大学;2005年
9 彭艳华;Sol-gel法制备掺杂TiO_2薄膜及其光催化性能的研究[D];湖南大学;2010年
10 关维晔;TiO_2纳米薄膜的制备[D];吉林大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 涂文;日本研制出厚度只有75纳米医用纳米薄膜胶布[N];中国包装报;2009年
2 悦朋;新型“创可贴”——纳米薄膜[N];医药养生保健报;2003年
3 聂翠蓉;亲的是油 疏的是水[N];科技日报;2008年
4 赵军红 编译;新显示屏采用金属纳米薄膜[N];科技日报;2010年
5 聂翠蓉;美研制出可净化泄油污染纳米海绵[N];中国石化报;2008年
6 蔡明池;功能性包装薄膜市场方兴未艾[N];中国包装报;2007年
7 ;纳米晶新型酒敏元件研制技术[N];科技日报;2006年
8 通讯员 邵炳祺;纳米技术应用科研成果国内首创国际领先[N];廊坊日报;2008年
9 王满仓;纳米技术净化空气[N];中国工商报;2003年
10 ;纳米抗菌保鲜包装在液体奶包装中的应用[N];中国包装报;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978