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《浙江理工大学》 2010年
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胶体颗粒在气—液界面、液—液界面的自组装

何建霞  
【摘要】: 由不同的单分散胶体粒子形成的有序结构(即胶体晶体),由于其在光学、电学、和磁学方面表现出的性能而具有广泛的潜在应用前景。近年来,胶体晶体有序结构的制备受到越来越多人的关注。本文主要通过不同胶体粒子在气-液界面和液-液界面的自组装这两种方法来制备胶体晶体的有序结构,并对在界面处形成的薄膜进行了结构和光学性能的表征;对胶体粒子在液-液界面自组装的机理进行了初步的探讨。研究的内容及取得的主要结果如下: 1.通过改变正硅酸乙酯的量,用改进的Stober法制备了大小均匀,粒径可调的SiO_2纳米小球;制备成一定浓度的悬浮液后,通过溶剂的挥发在气-液界面制备了由不同粒径组成的、排列规整的光子晶体。并用紫外-可见分光光度计(UV-IR)测定了它的衍射吸收峰;用布拉格衍射理论推导出粒径的大小与衍射吸收峰的关系,并对实验和理论上对结果进行了比较。 2.通过回流的方法,在SiO_2纳米小球的表面修饰上有双键的硅烷偶联剂3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570),让其在液-液界面进行组装。然后用光引发剂引发双键的聚合,使胶体颗粒形成的有序结构膜固化,增强膜的性能,以防止形成的膜从液-液界面取出的过程中由于界面张力的作用而使结构发生改变。通过对影响因素SiO_2-KH570的浓度和组装时间的研究,找到了组装成单层有序膜的最佳反应条件。 3.通过水热法制备了颗粒较均匀的Fe_3O_4磁性纳米粒子。研究了反应物浓度,反应时间对纳米粒子的均匀性和尺寸大小的影响。得出了制备粒径较均匀的Fe3O4磁性纳米粒子最佳反应条件。并在不同磁场条件下,对磁性粒子在气-液界面和液-液界面进行了组装,对组装的结果进行了初步的讨论。 4.通过溶胶-凝胶法制备了Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子,用回流法制备了Fe_3O_4-KH570,对Fe_3O_4纳米粒子进行了表面修饰。并用修饰过的纳米粒子在液-液界面进行组装,对粒子的浓度,磁场的强度等因素对组装的影响进行了初步的研究。
【学位授予单位】:浙江理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.1

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【参考文献】
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