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反相乳液技术制备复合纳米材料及其应用研究

黄擎宇  
【摘要】:本文通过对影响乳液稳定性与相行为变化的几个主要因素,即油水比、乳化剂HLB值以及丙烯酰胺浓度的调控,研究丙烯酰胺乳液的稳定性,并且寻找到乳液稳定边界,从而获取丙烯酰胺乳液稳定性的最佳条件。对含有丙烯酰胺与四氧化三铁和含有丙烯酰胺和碱式氯化锌(Zn_5(OH)_8Cl_2·(H_2O),简写为ZHC)所组成的反相乳液体系稳定性也进行了逐一讨论,并且获得比较优化的配方设计。 通过将W/O反相乳液体系中的水相作为一个纳米反应器,基于共沉淀和反相乳液聚合,合成出含有磁性Fe_3O_4/PAM复合纳米粒子的稳定的W/O反相乳液,而W/O反相乳液体系正是所要制备的磁流变液。细致研究了乳化剂用量、Fe_3O_4含量对Fe_3O_4/PAM复合纳米粒子尺寸的影响;Fe_3O_4含量对复合纳米粒子的饱和磁化度的影响;乳化剂用量、Fe_3O_4含量对磁流变液的分散稳定性的影响;剪切应力对磁流变液的剪切粘度的影响。 通过将W/O反相乳液体系中的水相作为一个纳米反应器,基于沉淀反应和反相乳液聚合,合成出碱式氯化锌的复合纳米粒子—Zn_5(OH)_8Cl_2·(H_2O)/PAM(简写为ZHC/PAM)。根据氯化锌与丙烯酰胺的配比不同,可以制备出聚丙烯酰胺包覆碱式氯化锌的复合纳米粒子或碱式氯化锌晶体。对生成的ZHC/PAM复合纳米粒子进行XRD、热重分析以及荧光性质表征;以ZHC/PAM复合纳米粒子作为修饰剂制备出修饰电极,对修饰电极进行电化学性质的循环伏安研究,包括改变修饰剂用量、扫描速率、碘化钾浓度、乳化剂用量等参数对于循环伏安测试的影响,从而比较全面地研究了ZHC/PAM复合纳米粒子修饰玻碳电极的电化学性质。


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