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纳米银及其聚合物复合材料的制备与光子学性质

孙友谊  
【摘要】:本文立足于功能性纳米银及其复合材料设计与制备,并进一步对纳米复合粒子与聚合物基形成的纳米银复合材料的光子学性质进行研究。具体的过程与结果如下: 通过可逆加成-裂解链转移法(Reversible Addition-fragmentation Transfer,RAFT)制备嵌段聚合物PDMAEMA-b-PPA,分子量为24500 g/mol,分布为1.10。此嵌段聚合物在水溶液中随着pH值增加,形成胶束-线团-胶束构象变化。这些胶束或线团结构的聚合物可以作为纳米银形成的模版,纳米银的尺寸由胶束或线团里孔穴尺寸决定,当pH值为2.6、8.9和12.5的时候,PDMAEMA-b-PPA形成的胶束或线团尺寸分别为35nm、47nm和12nm,相应所制备得到的纳米银尺寸分别为35nm、12nm和12nm。 通过N,N-乙基双丙烯酰胺(N,N'-methylene bis-acrylamide,MBA)的双键与1-代丙基胺环己二胺(N-aminoethyl piperazine,AEPZ)的一级和二级胺上的活泼氢加成制备得到超支化聚酰胺,分子量与分布分别为1432 g/mol和1.53。以此聚合物为模版来制备纳米银,简单调控反应温度与硝酸银质量能控制得到单分散大尺寸(>5nm)纳米银,当硝酸银为4、8、10和12μg,获得的纳米银尺寸分别为9.7nm、19.5nm、37.2nm和14.6nm;当反应温度分别为40、50、60和70℃,纳米银尺寸分别为8.8nm、12.3、29.1nm和15.5nm。 三氟甲基乙酰噻吩丙酮(Trifluorothenoyl-acetone,TTA)存在下用NaH_4B还原AgNO_3制备得到纳米银,尺寸约为21.0nm。在甲基丙烯酸甲酯(MMA)溶液中,研究纳米银的浓度对Eu(DBM)_3·2H_2O(Dibenzoylmethane,DBM)和Eu(TTA)_3·2H_2O化合物的荧光性质的影响。Eu(DBM)_3·2H_2O化合物荧光强度随着纳米银的量增加而减弱;Eu(TTA)_3·2H_2O化合物荧光强度随着纳米银的量增加,先增加后减小。这种现象归结为稀土化合物配体的不同结构,Eu(TTA)_3·2H_2O化合物因为TTA带有-S-基团,可以与纳米银产生相互的吸引力而靠近纳米粒子表面获得表面等离子荧光增强效应;Eu(DBM)_3·2H_2O因为没有与纳米银相互作用的功能性基团,得不到表面荧光增强效应。 在Eu(TTA)_3·2H_2O化合物存在下,用NaH_4B还原AgNO_3制备得到Eu(TTA)_3·2H_2O/银的复合粒子,尺寸约21.5nm,稀土化合物Eu(TTA)_3·2H_2O是


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