收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

形貌可控的无机材料及无机/聚合物复合材料的合成

王祎龙  
【摘要】: 长期以来,形貌可控的纳米材料的制备技术研究是胶体微粒研究的重要方向之一。其中无机/聚合物纳米复合微球及无机金属纳米晶体的形貌调控一直是研究的热点。人们采用各种合成方法和合成思路去设计和调控无机/聚合物纳米复合微球的形貌和微观结构,这些方法促使了材料、化学、物理和生物学等多学科的交叉和快速发展。以往,人们主要侧重于具有球形对称性和核壳结构的复合微球的制备方法研究,近来,具有非核壳结构(如草莓、花瓣形貌等)和非对称形貌(如雪人、哑铃、橡木形貌等)的无机/聚合物纳米复合微球的制备技术研究引起了科学界和工业界的共同兴趣。本论文中,主要侧重于具有复杂对称形貌和非对称形貌及表面特性的纳米复合微球的制备技术研究。本文以无机粒子的表面改性结合异相聚合的方法在无机/聚合物纳米复合材料的形貌调控方面,主要完成以下三方面创新性的工作:(一)相对乳液聚合制备草莓形貌时存在的问题,采用细乳液聚合方法制备了草莓形貌的氧化硅/聚苯乙烯纳米复合微球,优化了制备方法;(二)将无机粒子的局部表面改性与乳液聚合方法相结合,制备出新型的半草莓形貌的氧化硅/聚苯乙烯纳米复合微球;(三)采用局部表面改性与细乳液聚合方法相结合的思路发展出具有非对称蘑菇形貌及表面特性的纳米复合微球的制备方法,进一步实现了该复合微球的各向异性表面双功能化。为无机/聚合物纳米复合微球的形貌调控及表面功能化开拓了新的思路。此外,我们在液相体系中分别研究支化银纳米结构和正八面体银氧化物纳米结构的制备方法,并结合各种实验参数的变化探索不同形貌的无机物纳米结构的产生机理。下面按照各章节顺序对本论文工作进行简述: 第二章,采用细乳液聚合方法,结合氧化硅粒子的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷(MPS)表面改性,制备出草莓形貌的无机/聚合物纳米复合微球。研究表明,细乳液聚合方法的引入是在此粒径更小、改性剂接枝密度较高的无机粒子基础上得到草莓形貌的无机/聚合物纳米复合微球的关键因素,在相同的改性氧化硅粒子上,采用典型的乳液聚合方法,只能得到核壳形貌的复合微球。本文还将这种制备草莓形貌复合微球的细乳液聚合方法拓展到Fe3O4@Silica/PS复合微球体系,从而为同时具备高比表面积和高磁响应性的无机/聚合物磁性纳米复合微球的制备提供了一个新的思路。此外,本文基于经典的乳液聚合方法,在不同粒径的氧化硅粒子基础上制备出花瓣形貌的复合微球,研究不同的MPS接枝密度对复合微球形貌的影响。 第三章,采用无机粒子的十八烷基三甲氧基硅烷(ODMS)局部表面改性结合细乳液聚合方法制备具有典型非对称形貌和表面特性的蘑菇形貌的氧化硅/聚苯乙烯纳米复合微球。并且研究各种参数对于此纳米复合微球的非对称形貌的影响。研究表明,只要采用无机粒子的局部表面改性结合细乳液聚合的基本思路,改变各种改性或者聚合参数时,复合微球的形貌会有所变化,但是都保持非对称形貌的特征。此外,本文采用带有共聚基团的改性剂MPS对氧化硅进行局部表面改性,再结合传统的乳液聚合方法制备具有半草莓形貌的氧化硅/聚苯乙烯纳米复合微球,并且研究局部表面改性过程中不同接枝密度对此复合形貌的影响。通过将无机粒子的局部表面改性与不同特点的异相聚合方法结合起来设计和制备具有不同结构形貌的纳米复合微球,从而为具有非对称形貌及表面特性的无机/聚合物纳米复合微球的制备技术研究提供了新的思路和探索。 第四章,在前面一章工作基础上,采用带有羧基的引发剂ACPA引发苯乙烯单体按照细乳液聚合原理聚合,然后再对氧化硅粒子剩余部分表面进行氨基修饰的方法,可以制备出具有各向异性表面双功能化及非对称形貌的氧化硅/聚苯乙烯纳米复合微球。此外,对两种表面基团的荧光素选择性标记,得到了双荧光的纳米复合微球。 第五章,采用水相法合成了具有高支化度的海藻形状的银纳米结构。并且在极其简单的反应条件下研究各种参数对于支化结构产生的影响,并且通过TEM技术表征了支化结构产生的动态过程,提出了该结构产生的可能机理和必要条件。本文考察了此高支化度银纳米结构的SERS性能,并且以此结构为模板,通过置换反应制备了具有空心结构的Ag/Au合金海藻状纳米结构。此外,本文在设计和研究多元醇溶剂法制备银纳米晶体过程,引入过饱和氧气氛来调节反应动力学条件,制备得到了具有正八面体结构的银氧化物颗粒。本文通过XPS及XRD表征了银氧化物的化学组成,通过电镜技术及光谱表征对反应过程中的氧化蚀刻过程进行了研究,并且考察了不同稳定剂,不同气氛环境对无机粒子形貌的影响。 总之,本文在无机粒子的可控表面改性及聚合物单体的异相聚合方法基础上,发展了多种调控无机/聚合物纳米复合微球形貌和表面特性的制备方法。丰富了纳米复合微球的非对称形貌和表面功能化的制备方法;这些方法有可能拓展到其它功能性粒子的无机微球/聚合物复合材料的制备和形貌调控。此外,本文通过对反应过程中的成核、增长的调节及反应参数的研究,探索揭示具有高支化度银纳米结构和正八面体结构的银氧化物颗粒的制备方法和产生机理。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 丁素丽,朱以华,杨晓玲;以明胶为模板制备复合空腔微球[J];无机材料学报;2004年05期
2 李煜;王朝阳;陈云华;童真;;Pickering乳液聚合制备核-壳结构PS-SiO_2复合微球[J];功能高分子学报;2009年02期
3 陈敏;游波;周树学;武利民;;草莓型PMMA/SiO_2有机-无机复合微球的合成与表征[J];高分子学报;2006年06期
4 王德禧;聚合物纳米复合材料的最新进展[J];工程塑料应用;2002年11期
5 王旭东;王迎军;魏坤;赵娜如;张淑花;;聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合微球中的药物分布及体外释放(英文)[J];硅酸盐学报;2008年09期
6 景茂祥,沈湘黔;简报γ-FeNi包裹Al_2O_3复合微球的制备[J];硅酸盐学报;2005年09期
7 邱舒;王学宝;孙洁;郑晓梅;倪良;;壳聚糖-琼胶复合微球的制备及其药物释放性能[J];化学与生物工程;2007年07期
8 刘轶;张皓;王春雷;杨柏;;CdTe纳米晶-BaSO_4复合荧光微球的制备[J];高等学校化学学报;2008年12期
9 赵雯;卢婷利;张宏;陈涛;;核壳结构有机/无机复合微球的制备与应用进展[J];材料导报;2009年07期
10 梁红莲;张颖;;硒-高分子复合微球的微凝胶模板法制备研究[J];廊坊师范学院学报(自然科学版);2009年02期
11 陈日清;蒋煜;金立维;王春鹏;储富祥;;微晶纤维素丙烯酸酯复合微球的制备及性能研究与运用[J];林产化学与工业;2009年03期
12 张静;卜新丽;张颖;张慧敏;;表面图案化的CdS-P(AM-co-10%MAA)复合微球对BSA的吸附性能研究[J];离子交换与吸附;2010年05期
13 罗付生,韩爱军,杨毅,李凤生;化妆品用聚甲基丙烯酸甲酯-二氧化钛复合微球的制备及性能[J];日用化学工业;2002年02期
14 黄俐研,杜江,刘正平;壳层可控导电聚吡咯/聚苯乙烯复合微球及聚吡咯中空微胶囊的制备[J];高等学校化学学报;2005年06期
15 朱雷;李仲谨;余丽丽;刘节根;;复合CaCO_3法制备医用多孔明胶微球[J];化工新型材料;2007年07期
16 杨小玲;陈佑宁;姜玉凤;赵维;;药物载体玉米淀粉/β-环糊精复合微球的合成及表征[J];广东化工;2007年10期
17 白超良;王斌科;张丽;杨菊香;房喻;;微凝胶模板法制备表面图案化CuS有机-无机复合微球[J];空军工程大学学报(自然科学版);2007年06期
18 陈高礼;林海莉;曹静;孙伟华;;用于骨修复的明胶/HAP复合材料研究进展[J];淮北煤炭师范学院学报(自然科学版);2008年02期
19 宁青菊;武利娜;李仲谨;肖昊江;;纳米TiO_2/交联淀粉复合微球的合成研究[J];化工新型材料;2009年01期
20 韩涛;石彦杰;何家洪;宋仲容;廖晓玲;;TiO_2膜/硅胶复合微球的制备及光催化性能[J];化工新型材料;2009年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张和鹏;张宝亮;张秋禹;范新龙;厉向杰;;内部结构不对称磁性复合微球的制备及其影响因素探究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
2 常柏松;刘聪颖;闻昊;唐红艳;焦云峰;杨武利;;含介孔结构的多重响应复合微球的制备及载药研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
3 艾凡荣;姚爱华;黄文旵;王德平;;肿瘤热疗用Fe_3O_4/P(NIPAAm-co-Am)复合微球的研究[A];2009年上海市医用生物材料研讨会论文汇编[C];2009年
4 王伟;张颖;李国梁;;导电聚合物复合微球制备及性能研究[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
5 徐帅;郭佳;汪长春;;Fe_3O_4/PSt复合微球的结构控制和功能修饰[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 胡进进;张颖;戴舒;;P(NIPAM-co-MAA)/ZrO_2复合微球制备及吸附性能研究[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
7 王小聪;唐赛德;周辰;刘靖;封伟;;模板法制备TiO_2/聚苯胺中空复合微球及多孔TiO_2中空微球[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
8 常柏松;焦云峰;杨武利;;温度、pH响应性的介孔复合微球的制备及应用[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
9 宋少飞;胡道道;沈淑坤;;磷钨杂多酸季胺盐有机-无机复合微球的制备[A];中国化学会第九届全国应用化学年会论文集[C];2005年
10 梁红莲;张颖;吴华涛;房喻;;硒化银-高分子复合微球的制备研究[A];中国化学会第十一届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王祎龙;形貌可控的无机材料及无机/聚合物复合材料的合成[D];上海交通大学;2009年
2 徐德智;阶层结构复合微球的制备、组装与表面润湿性研究[D];中国科学技术大学;2012年
3 储鸿;核—壳型聚合物复合微球的制备及其性能研究[D];江南大学;2013年
4 马跃辉;PS/金属核壳结构复合微球的制备及其在各向异性导电胶膜上的应用[D];东华大学;2013年
5 王刚;基于无机/聚合物复合微球的液相悬浮式生物芯片体系的构建及应用[D];上海交通大学;2013年
6 崔陇兰;单分散Fe_3O_4/PS复合微球的制备研究[D];上海交通大学;2008年
7 张建安;无机/聚合物复合微球的设计、合成及形貌控制研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 徐智中;磁性聚合物微球的制备[D];复旦大学;2005年
9 刘超;模板法制备长程有序层状羟基磷灰石及其海藻酸盐基复合微球的研究[D];天津大学;2004年
10 熊万斌;光聚合法制备高分子微球及其性能研究[D];江南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 温裕乾;双重磁响应温敏复合微球的制备及药物控制释放行为研究[D];华侨大学;2012年
2 李景丁莎;载药磁性纳米复合微球用于肿瘤的磁感应缓释热化疗[D];北京中医药大学;2013年
3 姚东东;微凝胶负载杂多酸季铵盐复合微球制备及其脱硫研究[D];陕西师范大学;2010年
4 康晓梅;淀粉的改性及其复合材料的合成与性能研究[D];西南交通大学;2012年
5 徐静;聚氨酯的合成及其与壳聚糖的复合研究[D];西南交通大学;2012年
6 张志超;多孔磁性复合微球的合成与表征[D];天津大学;2004年
7 余松林;电喷法制备高分子复合微球的研究[D];东华大学;2011年
8 韩小云;Fe_3O_4/Polymer复合微球的制备、改性及其在磁分离中的应用[D];山东轻工业学院;2012年
9 崔婷;聚甲基丙烯酸磁性微球的制备及其在生物分离纯化和载药中的初步应用[D];西北大学;2010年
10 卜新丽;三种分离介质的合成及对蛋白吸附性能的研究[D];陕西师范大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 王芳;辉门DuraBowl技术使高强度活塞成为可能[N];中国工业报;2009年
 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