非层状纳米无机粒子/热塑性聚合物复合材料制备方法研究进展

纳米粒子由于十分容易聚集和团聚, 加之表面亲水性的纳米颗粒和表面憎水性的聚合物基体的相容性较差, 往往以较大的团聚体形式分散于聚合物基体树脂中, 导致复合材料的性能不佳。基于常规共混法的纳米颗粒/聚合物复合材料制备技术仍是重要的制备途径之一, 关键在于如何解决复合体系中纳米粒子的有效分散和利用问题。为此, 本文中针对非层状纳米无机粒子/热塑性聚合物复合材料的制备, 介绍了纳米无机粒子表面改性和纳米颗粒在热塑性聚合物中的分散技术方面的研究进展。      

选择性激光烧结法制备聚合物/Al2O3纳米复合材料

介绍了一种新的简单实用的制备大块聚合物/无机纳米复合材料的方法,即探索性地采用选择性激光烧结(SLS)法来制备聚合物/Al2O3纳米复合材料.结果表明,以表面已预处理的聚合物与纳米粒子Al2O3混合粉料作为SLS用粉,在一定的激光烧结工艺参数条件下,可将其烧结成纳米粒子均匀分散在聚合物基体中的块体材料;并可通过控制激光功率和扫描速度等激光烧结工艺参数获得不同性能的聚合物/纳米复合材料.     

修饰纳米CdS/聚合物的界面相互作用与光学性能

采用微乳液法结合原位表面修饰合成了纳米尺度的硫化镉粒子,采用溶液共混和静态铺膜方法制备了纳米粒子/聚合物复合体系,以研究纳米粒子与聚合物间的界面作用.结果表明,经修饰的纳米CdS粒子比较均匀地分散于聚合物基体内,纳米粒子与聚合物基体间存在较强的相互作用.根据复合体系的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱,分析了表面修饰(表面修饰剂种类、表面修饰剂用量等)对纳米粒子的分散以及复合体系界面特性的影响,证实了表面修饰剂具有促进纳米粒子分散和消除粒子表面缺陷的作用.     

有机/无机纳米复合材料的研究进展

近年来纳米科技得到了迅速发展,由无机纳米粒子与聚合物复合制备的有机/无机纳米复合材料成为现代材料科技发展的重要方向.概述了有机/无机纳米复合材料的制备方法和性能特点;介绍了有机/无机纳米复合材料的应用领域,最后对它的发展前景进行了展望.     

聚合物/SiO2草莓型复合粒子的制备及应用研究进展

聚合物/SiO2草莓型复合粒子是一种由SiO2颗粒包覆于聚合物胶体粒子表面形成的微尺度复合材料。因其具有聚合物与无机物质SiO2的相关特性以及一些新的复合协同效应,又具有精细复杂的微纳米结构,所以引起了研究者的广泛关注。文中重点阐述了聚合物/SiO2草莓型复合粒子制备方法的相关研究进展,并对各种方法的适用性进行了比较,同时对该种材料在超疏水涂层和抛光技术等方面的应用情况及发展前景进行了概述。     

导电聚合物/无机纳米复合材料的研究进展

主要介绍了导电聚合物/无机纳米复合材料的制备方法,详细评述了各种制备方法的优缺点,总结了导电聚合物/无机纳米粒子复合材料性能的改善与应用领域,并展望了导电聚合物/无机纳米粒子复合材料的研究方向和应用前景.     

纳米粒子在润滑材料中的应用进展

介绍了纳米润滑粒子的制备方法,探讨了纳米粒子的润滑机理,包括膜作用机理、类滚珠作用机理和表面优化作用机理.着重综述了纳米粒子在润滑材料中的应用,具体包括:纳米无机粒子可作为添加剂在润滑油、聚合物基复合材料中起抗磨、减摩作用;纳米粒子应用于非聚合物基复合涂层,可形成一种根据环境自我调节的活泼纳米复合涂层,此涂层具有广泛的应用前景.     

纳米氧化亚镍/玻璃微球复合粒子的制备及表征

通过均匀沉淀法,将NiO 复合于玻璃微球表面,制备了纳米NiO/玻璃微球复合粒子。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM) 结果表明,经过共沉积后,在玻璃微球表面生成一层具有面心结构的NiO 层,晶粒尺寸大约为14 nm,这些纳米NiO粒子以丝状胶连的形式附着于玻璃微球表面形成镀层。能谱分析(EDS) 结果显示,纳米NiO粒子在玻璃微球表面形成了分布均匀的镀层。傅立叶变换红外光谱仪(FTIR) 表明,所制得的纳米NiO/玻璃微球复合粒子在近红外和远红外波段都表现出良好的红外吸收特性。      

水热法制备SiO_2@Ag果莓状复合微球及其催化性能研究

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为还原剂和稳定剂,通过一步高温水热法,直接在SiO_2微球表面上沉积Ag纳米粒子,制备果莓状SiO_2@Ag纳米复合微球。采用TEM、XRD、UV-Vis和FT-IR对SiO_2@Ag纳米复合微球的形貌与结构等进行表征。以碱性有机染料罗丹明B(RhB)为降解物,NaBH_4为还原剂,研究了所制备的纳米复合微球在常温、可见光条件下的催化性能。结果表明:通过水热法可以有效地将Ag纳米粒子直接沉积到SiO_2微球表面,得到果莓状SiO_2@Ag纳米复合微球,其中Ag纳米粒子粒径为10nm左右。该纳米复合微球对有机染料RhB的降解具有很好催化效果,降解率为85.17%。     

PEI-b-PLA/Fe_3O_4磁性复合微球的制备及其性能表征

分别采用化学共沉淀法和开环聚合法合成了Fe3O4纳米粒子和星状聚合物PEI-b-PLA,然后采用自组装的方法合成了磁性复合微球PEI-b-PLA/Fe3O4。扫描电镜分析表明磁性复微球的粒径约为10nm,粒径大小主要取决于Fe3O4纳米粒子的粒径。热性能分析表明,PEI-b-PLA/Fe3O4复合微球的聚合物含量为6.6%。产物中Fe3O4含量较高。磁性能分析和紫外分析表明,磁性复合微球PEI-b-PLA/Fe3O4和聚合物PEI-b-PLA一样,可以包裹客体分子,同时具有超顺磁性。     

无机纳米微球的微乳液制备及其应用札记

无机纳米微球在催化、吸附和新型光电材料中有着广泛的应用，其制备方法和应用受到了全世界的关注。自20世纪末以来，微乳液法成为制备无机纳米微球的重要途径。国内外不少研究机构开展了微乳液法制备无机纳米微球．无机纳米微球表面基团改装或修饰、以及无机纳米微球的麻用等方面的研究。笔者对近年来国内外微乳液法制备无机纳米微球的文献进行了检索，现将部分文献报道的研究成果列于表1。     

Fe3O4 包覆聚苯乙烯磁性微球的制备及性能

为研究一种应用于磁稳定流化床反应器的新型高分子磁性微球的制备方法及性能,采用悬浮聚合法制备了Fe_3O_4纳米粒子包覆聚苯乙烯磁性微球,研究了搅拌速率、加入磁性Fe_3O_4纳米粒子的时间等因素对复合微球粒径及性能的影响,运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、热重(TGA)等测试手段,表征了磁性聚苯乙烯微球的形貌特征、结构、粒径、磁学性能及Fe_3O_4的包覆量.实验结果表明:在搅拌转速为600 r/min,80℃保温10 min加入修饰Fe_3O_4纳米粒子,制备所得的磁性聚苯乙烯微球为粒径分布均匀的球状微粒;Fe_3O_4的包覆量达到5%,最高饱和磁化强度为3.73 emu/g,具有较好的超顺磁性,可应用于磁稳定流化床反应器.     

高聚物复合微球的制备研究

根据机械力化学的原理 ,通过使用自行研制的设备在微米级Ps和PMMA微球上复合一层纳米级的TiO2 粒子 ,使用扫描电镜和光电子能谱对制得的复合微粒子进行表征 ,发现该方法可以使纳米TiO2 粒子呈很好的分散状态复合在聚合物微球上 ,而且由于聚合物微球原料的不同 ,纳米TiO2 粒子能在高聚物的表面的复合状态也不同。     

聚苯乙烯/CeO2纳米复合微球的粒径及其影响因素

采用原位悬浮聚合法制备了聚苯乙烯/CeO2纳米复合微球。讨论了引发剂浓度、CeO2纳米粒子含量、分散剂聚乙烯醇浓度及复配分散剂等对纳米复合微球粒径及其分布的影响。结果表明,随着引发剂浓度和CeO2纳米粒子含量的增加,纳米复合微球粒径变小,粒径分布变窄;随着复配分散剂中聚甲基丙烯酸钠含量的增加,粒子粒径变小,粒径分别变窄。制得的聚苯乙烯/CeO2纳米复合微球粒径可控。     

有机-无机纳米复合光折变材料的研究与进展

在聚合物中掺杂无机半导体纳米粒子作为光敏剂制备的有机-无机纳米复合光折变材料是一种新型的光折变材料.详细介绍了有机-无机纳米复合光折变材料的制备方法、光折变性能及其存在的问题,展望了这类新型材料的潜在优势和发展前景.     

聚合物/无机纳米复合材料研究进展

本文对无机纳米材料的结构特征及预处理技术 ,对用于制备聚合物 /无机纳米复合材料的直接分散法、插层复合法、溶胶 -凝胶 (sol-gel)法等 3种方法及聚合物 /无机纳米复合材料的性能进行了综述。并对本领域今后的发展趋势提出了一些看法。     

中空结构纳米TiO2微球的可控制备

纳米TiO_2作为一种氧化还原能力强、化学性质稳定、来源广泛和环境友好的多功能材料,被认为是非常有前景的半导体光催化材料之一。在各种形貌的纳米TiO_2中,中空结构TiO_2微球因具有密度低、比表面积大、渗透性好和稳定性高的特点而受到越来越多研究者的青睐。寻求工艺简单、重复性好和产物形貌可控的中空纳米TiO_2微球的制备方法显得尤为重要。中空纳米TiO_2微球的制备方法根据制备原理可分为溶胶-凝胶法、水热法、溶剂热法、喷雾干燥法和层层自组装法等;根据制备过程中是否加入模板剂又可分为硬模板法、软模板法和无模板法。本文针对硬模板法、软模板法和无模板法进行了综述。其中,硬模板是最早应用于中空TiO_2微球制备的方法,最终所得中空TiO_2的形貌、空腔大小和表面所带电荷与所用模板剂种类密切相关。目前常用的模板剂有三大类,包括聚合物、碳球和无机氧化物。而在制备模板剂过程中需要消耗大量的时间和有机溶剂,造成成本升高和环境污染。软模板法是目前最高效的一种制备方法,其制备机理与硬模板法较为相似,主要区别在于模板剂的选择上,前者的模板剂大多为刚性较强的无机粒子,而软模板剂通常为乳液液滴、超分子胶束、聚合物聚集体/囊泡等强度较低的气体或者液体。相比于硬模板法其最明显的优势在于后期对于模板剂的去除较为容易,不需要高温处理,多次洗涤即可除去,因此具有效率高、工艺简单等优势。无模板法是一种最具应用潜力的中空TiO_2微球制备方法。此法大多为一步反应,因此其可控性较差,尚未实现大范围应用与生产。但是,该法具有制备步骤少、成本低和产率高等优势,在后期的批量生产和规模化制备中空TiO_2微球方面具有潜在的优势。目前,对于中空纳米TiO_2微球的研究除了有效且成熟的制备工艺外,其高效的光催化性能也是研究者追求的目标。笔者认为通过以下三方面可以进一步提高中空纳米TiO_2的光催化性能:其一,多种半导体材料的复合可拓宽其在可见光下的响应区域;其二,非金属阴离子(氮、碳)或金属(铁、铜)离子参杂等可提高光诱导二氧化钛电子空穴对的分离效率;其三,金属氧化物的表面修饰或双原位聚合改性等多种手段共同作用可降低电子-空穴对的重组。延长光生载流子的寿命、提高光催化活性将成为今后中空TiO_2微球研究的重点。     

相反转工艺制备Fe_3O_4/P(St-BA)复合微球的研究

采用共沉淀法制备了油酸修饰的Fe3O4纳米粒子,并采用相反转工艺制备了Fe3O4/P(St-BA)复合微球。用透射电镜(TEM)和热失重(TGA)方法表征了Fe3O4纳米粒子、Fe3O4/P(St-BA)复合微球的形貌和Fe3O4含量。TEM显示大部分Fe3O4粒子被包覆在复合微球内部,同时有部分Fe3O4粒子嵌在微球表面。研究表明:Fe3O4/P(St-BA)复合微球具有良好的磁响应性,油酸量为0.4g修饰的Fe3O4粒子在混合单体中分散效果好。粒度测试结果显示转相水体系中聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠复配制备的微球粒径较小且分布较窄;转相过程提高转速微球平均粒径变小,粒度分布变窄。     

SiO2空心微球的制备表征及摩擦性能

以分散聚合法制备的聚苯乙烯(PS)微球为有机模板, 以正硅酸四乙酯(C₈H₂₀O₄Si)为无机前躯体物料, 通过静电吸附作用成功地制备了纳米 PS-SiO₂ 复合微球和SiO₂单分散空心结构。通过红外(FTIR)、热重(TG)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM) 和热重分析仪(TGA)等手段对纳米复合材料进行了表征, 并对产物的抗磨性能进行了测试。结果表明, 该方法可一次性制备大量的复合微球, 这些微球的直径约为0.7 μm, 分散性能良好。在煅烧去除模板后, 得到了保持完整的空心纳米 SiO₂ 结构, 微球的球壳稳定性较好。摩擦实验表明, 添加了2 wt%空心微球的植物油在较低载荷工况下具有优异的减磨性能, 摩擦系数可低至0.058。      

纳米TiO_2/交联淀粉复合微球的合成研究

在反相微乳液体系中通过原位聚合,制备了纳米TiO2/交联淀粉复合微球.通过红外光谱、扫描电镜、粒度分析等对复合微球的结构进行了表征.结果表明:复合微球形态圆整,平均粒径为21.2μm,表面多孔;N,N'-亚甲基双丙烯酰胺与淀粉发生交联共聚,纳米TiO2粒子与淀粉发生羟基键合;复合微球的结晶度由于TiO2的存在显著降低.