收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

空气—水界面氧化物薄膜的自组装

阚春  
【摘要】: 自组装是指分子及纳米颗粒等结构单元在平衡条件下,通过非共价键作用自发地缔结成热力学上稳定、结构上确定、性能上特殊的聚集体的过程。它在纳米材料研究中越来越引起人们的重视。本文以阴离子表面活性剂为模板,金属醇盐为原料,利用自组装的方法制备了具有有序结构的空气-水界面薄膜。采用了X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱、核磁共振、热重-差热分析、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱等一系列分析手段,对这种薄膜样品的组成、结构、性质、机理等诸多方面进行了研究。全文主要研究内容如下: 使用十二烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠为模板,在明胶的稳定作用下,以自组装方法制备了以多环纳米盘为组成颗粒的ZrO_2基空气-水界面薄膜,其环间距约为3.3nm。使用核磁共振对明胶与表面活性剂间的相互作用进行了研究,提出了成环机理,并利用透射电子显微镜观察的结果对机理进行了验证。实验中还发现了在体系中同时存在支链反应,并对纳米盘生成的动力学过程进行了讨论。研究了ZrO_2多环纳米盘的热性能,对其相转变过程进行了深入探讨。同时,还以十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸和β萘磺酸钠3种表面活性剂为模板在无明胶的条件下制备了ZrO_2基自组装薄膜。 使用表面活性剂十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸和十二烷基硫酸钠为模板在空气.水界面制备了TiO_2基自组装薄膜。实验结果表明,由不同表面活性剂制备的薄膜结构和相应的d值也各不相同。以十二烷基硫酸钠制备的自组装薄膜为例,讨论了表面活性剂对层间距影响。发现自组装层结构的模板是表面活性剂双分子结构,而双分子结构作为模板时会发生倾斜,自组装结构的层间距由表面活性剂分子长度、双分子结构的重叠部分的长度和倾斜角三者共同决定。考察了十二烷基磺酸钠模板在TiO_2基自组装薄膜中的稳定性,硝酸、硫酸、磷酸、醋酸对自组装膜的影响,以及不同分子量的聚乙二醇和水溶性淀粉对自组装膜的影响。 使用表面活性剂十二烷基磺酸钠为模板制备了TiO_2/ZrO_2、TiO_2/SiO_2和ZrO_2/SiO_2一系列二元氧化物自组装薄膜。X射线衍射证明薄膜中均有层状结构存在,但层结构在煅烧后都发生了坍塌。透射电子显微镜观察发现:TiO_2/ZrO_2薄膜主要由棒状纳米颗粒组成,颗粒上可以观察到明显的层状结构,且层状结构与纳米棒的长度方向相垂直;ZrO_2/SiO_2薄膜主要由叶片状纳米颗粒组成。 使用阴离子表面活性剂在强碱性环境中自组装制备了ZnO基空气-水界面膜。X射线衍射和透射电子显微镜观察证实了层状结构和六方相结构的存在。提出了这种薄膜的形成机理:在薄膜自组装过程中,Na~+离子充当了无机前驱体和表面活性剂模板间的桥梁;而体系的pH值则影响了表面活性剂模板的聚集状态。 使用表面活性剂十二烷基磺酸钠为模板剂制备了Al_2O_3基和SiO_2基空气-水界面自组装薄膜。X射线衍射和透射电子显微镜证实Al_2O_3基薄膜中有层状结构存在,相应的d值为3.2mm;而SiO_2基薄膜中只有介孔结构存在,相应的d值为2.6m。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 孙恩杰,杨冬,颜文龙;羟基磷灰石-明胶复合物的制备及表征[J];化学与生物工程;2005年06期
2 吴芃,邓国军,徐赛龙,范青华,万立骏,王琛,白春礼;取代基数目对分子自组装结构的影响[J];科学通报;2002年11期
3 魏丽敏;冯玉军;王碧清;;双子表面活性剂在新材料制造中的应用[J];日用化学工业;2008年04期
4 罗向东,李瑞霞,吴大诚;全氟庚烷端基聚丙烯酸的制备及其水溶液的表面张力[J];高分子学报;1999年05期
5 满志金;钟克利;陈铁;金龙一;;刚柔嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装[J];延边大学学报(自然科学版);2010年01期
6 周小燕;周佳佳;丁明;;一维β-FeOOH的制备及其自组装[J];合肥学院学报(自然科学版);2010年02期
7 尹秀丽,杨正宇,俞稼镛,万立骏,王琛,白春礼;表面活性剂分子的STM[J];科学通报;2002年02期
8 潘莉莉,路军,曾庆祷,雷圣宾,谭忠印,万立骏,白春礼;通过氢键和烷基长链的稳定化作用构筑联吡啶衍生物二元共混体系的二维纳米结构[J];科学通报;2003年18期
9 刘孝恒,WHITE,John,汪信;以表面活性剂为模板ZrO_2薄膜在空气-水界面的自组装研究[J];化学学报;2005年18期
10 吕维莲,薄丽丽,何晓燕,杨武,倪刚;酞菁与1-溴代十六烷的自组装[J];西北师范大学学报(自然科学版);2005年04期
11 周春霞;杨晓泉;温其标;;大豆球蛋白吸附在空气-水界面上的流变学研究(英文)[J];陕西科技大学学报;2006年03期
12 吴进高;杨应奎;毛联波;解孝林;曾繁涤;;Rod-coil型嵌段共聚物(PANI)_(98)-(PEG)_(136)-(PANI)_(98)自组装的结构调控[J];功能材料;2007年02期
13 潘丽秋;刘孝恒;;空气-水界面氧化物薄膜研究现状及展望[J];江苏化工;2007年04期
14 杨红伟;朱谱新;冯玉军;陈志;周栋梁;吴大诚;;季铵盐三聚表面活性剂在空气-水界面上单分子膜的崩溃压和分子极限面积[J];化学学报;2007年18期
15 侯书芬;刘耀民;;四氧化三铁纳米颗粒的合成、自组装与磁性表征[J];濮阳职业技术学院学报;2007年04期
16 陈鹏;梁好均;;使用自洽场理论研究嵌段共聚物受限在平行板间和球腔内的自组装行为[J];中国科学技术大学学报;2008年06期
17 左国防;雷新有;张建斌;;有机分子在金属表面自组装的基本原理[J];天水师范学院学报;2010年02期
18 于新红;韩艳春;;双刚性共轭嵌段共聚物体系的自组装[J];中国科学:化学;2011年02期
19 杨红伟;朱谱新;姚永毅;高绪珊;李瑞霞;吴大诚;;两亲性嵌段聚醚酯在空气-水界面上的Langmuir单分子膜[J];高分子学报;2007年01期
20 毛联波;杨应奎;周兴平;解孝林;曾繁涤;;(PANI)_(98)-(PEG)_(136)-(PANI)_(98)三嵌段共聚物的自组装[J];高分子材料科学与工程;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 旷桂超;滕明俊;贾欣茹;许静;陈尔强;;氨基酸构筑的树枝状分子的自组装结构研究[A];2010年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会(暨第十一次全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告会)会议论文集[C];2010年
2 李晓东;詹茂盛;渡边顺次;;基于1,7-二取代萘环和含氟侧链的小角∧形液晶化合物的六方柱状自组装结构[A];2010年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会(暨第十一次全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告会)会议论文集[C];2010年
3 谢尚儒;王振乾;陈志勇;;侧链型树枝状共聚物制备合成与自组装结构特性之研究[A];2010年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会(暨第十一次全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告会)会议论文集[C];2010年
4 张关心;张德清;朱道本;;四硫富瓦烯共轭分子的设计合成与自组装研究[A];全国第八届有机固体电子过程暨华人有机光电功能材料学术讨论会摘要集[C];2010年
5 刘妮娟;卜伟锋;;聚合物/多酸基表面活性剂的制备及其自组装结构[A];2011年中西部地区无机化学化工学术研讨会论文集[C];2010年
6 王晨轩;毛晓波;刘磊;牛琳;马晓晶;杨延莲;王琛;;淀粉样多肽的自组装结构及其调控[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
7 周鹏;徐海;吕建仁;;离子互补肽自组装结构研究——实验和模拟[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
8 卜伟锋;;聚合物/多酸基表面活性剂的制备及其自组装结构[A];中国化学会第四届全国多酸化学学术研讨会论文摘要集[C];2011年
9 程晓红;;非常规棒状芳基咪唑盐离子液晶的分子合成及其自组装结构研究[A];中国化学会第28届学术年会第15分会场摘要集[C];2012年
10 闫学海;朱朋莉;李峻柏;;二肽自组装[A];第一届全国生物物理化学会议暨生物物理化学发展战略研讨会论文摘要集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 钟克利;刚棒—线团液晶低聚物的合成及其自组装性质的研究[D];延边大学;2011年
2 李晓丽;环三磷腈衍生物制备与自组装行为及其药物负载应用研究[D];东北林业大学;2012年
3 王晓光;鸟嘌呤核苷衍生物的自组装[D];吉林大学;2010年
4 阚春;空气—水界面氧化物薄膜的自组装[D];南京理工大学;2007年
5 何林李;两嵌段共聚物/纳米颗粒自组装的耗散粒子动力学模拟[D];浙江大学;2010年
6 闫毅;多金属氧簇超分子复合物动态自组装研究[D];吉林大学;2011年
7 贺鹏涛;两亲性嵌段共聚物自组装的耗散粒子动力学模拟[D];中国科学技术大学;2010年
8 覃杉;含氟嵌段聚合物的自组装及应用研究[D];上海交通大学;2012年
9 陈一峰;低维碳化硅的VLS自组装生长研究[D];电子科技大学;2010年
10 商波;一些团簇及表面体系的理论计算和模拟[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜潇;微波离子液法合成葫芦脲同系物及组装结构[D];大连理工大学;2010年
2 袁慧珍;噻吩类化合物的自组装结构研究[D];江西师范大学;2011年
3 梁东健;氮杂多环芳烃衍生物的合成与自组装性能研究[D];东华大学;2012年
4 贾晓溪;外场对软碟状粒子多级自组装行为影响的计算机模拟研究[D];吉林大学;2012年
5 段玉龙;含氟二芳烯构筑的光控离子传输“通道”[D];青岛科技大学;2011年
6 朱万财;吡啶衍生物超分子凝胶的合成与性能研究[D];赣南师范学院;2012年
7 陈秀;有机金属化合物在金属表面上的自组织结构[D];南昌大学;2012年
8 张家强;新型D-A型分子材料的制备及光电性质研究[D];电子科技大学;2011年
9 孔惠慧;红荧烯分子自组装结构及其应用[D];南昌大学;2011年
10 唐丽丽;两亲性短肽的自组装及其应用基础研究[D];华南理工大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 刘霞;纳米壳自组装结构呈独特光学性能[N];科技日报;2010年
2 吴山青;站在世界前沿[N];光明日报;2001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