纳米粒子的表面修饰与纳米复合材料的制备

通过硅烷偶联剂处理纳米SiO2粒子,向其表面引入双键,采用溶液聚合方法在SiO2纳米表面进行接枝聚合,实现高分子对SiO2纳米粒子的表面包覆处理.采用IR、XPS对SiO2纳米粒子表面结构进行了表征研究,同时采用纳米粒子直接填充分散法将这种纳米复合粒子填充到聚丙烯基体,并对其力学性能和微观形貌进行研究.     

聚酰亚胺/硅石-钛酸钡纳米复合材料的制备与表征

通过分散聚合法成功地制备了聚酰亚胺/硅石-钛酸钡纳米复合粒子,采用FT-IR、XRD、TEM分析手段研究了复合粒子的结构、形貌及其大小.结果表明,硅石包覆钛酸钡粒子的表面有一层浅色的聚合物,该聚合物包覆层的厚度约为10 nm,并且粒子在外观上基本呈球形或近似球形;同时在包覆过程中BaTiO3纳米粒子的晶体结构稳定,有机相与无机相之间是通过化学键键连.     

核壳型碳-铝复合纳米粒子的制备及其抗氧化性能研究

纳米铝粉由于具有较小的粒径和较高的比表面积因此在含能材料中具有很大的潜在应用,但由于纳米铝粉的高化学反应活性,因而其对所处环境特别敏感,极易在空气和潮湿环境中被氧化而失去活性.碳包覆技术是近年来采用的新型纳米粒子包覆技术,是指在金属纳米粒子表面形成碳包覆层从而可有效地保护纳米粒子不受环境的影响而发生氧化反应或者其它反应,同时也为研究封闭环境中纳米材料的性质提供了一种新途径.本文采用碳弧法制备了碳包铝复合纳米粒子,研究影响其形貌的因素和室温抗氧化性能.结果表明：碳弧法制备的碳铝复合物是20～60nm之间的具核壳结构的球形纳米粒子,内核为fcc结构的Al,外壳为4～10层类石墨碳膜 碳铝比例、放电电压和反应气压都能对碳铝复合纳米粒子的包覆性能和粒径产生直接的影响.铝含量低时碳层包覆性能较好并且粒径较小,铝含量增大包覆性能会下降、纳米粒子粒径会随金属含量增加而增加 包覆性能随放电电流反应气体压强增大会有所下降,在200A时纳米粒子的粒径达到最大值 粒径随反应气压增大而增大.当金属含量为60%、电流为125A、惰性气体气压为0.06MPa时制备的碳铝纳米粒子包覆比较完整,粒径较小,通过对工艺参数调整和优化,可制备出包覆比较完整、大小均匀、粒径较小、纯度高的核壳型碳包铝纳米粒子.     

羧酸化改性对纳米纤维素/聚苯胺复合材料电性能的影响

以具有发达三维网络结构和丰富化学基团的纳米纤维素为基体,对其进行羧酸化改性,进一步在羧酸化纳米纤维上原位合成聚苯胺,制备羧酸化纳米纤维素/聚苯胺复合凝胶材料。研究了不同条件下羧酸化改性对复合材料微观形貌和电学性能的影响。扫描电镜照片表明聚苯胺均匀包覆在纳米纤维素纤维上形成导电网络结构,电化学测试结果表明羧酸化改性可以提高复合材料的离子电导率,达到5. 12×10~(-4)S/cm,同时具有较好的电化学稳定性,在电池、电容器等电子器件上有潜在应用。     

聚乙二醇柔性间隔基纳米SiO2增韧环氧树脂性能研究

采用聚乙二醇对纳米二氧化硅粒子表面进行改性,制备了具有柔性间隔基的纳米硅粒子及其与环氧树脂的复合材料,并对其结构进行了红外光谱表征和力学性能测试.结果表明,聚乙二醇能对纳米硅刚性粒子进行有效包覆,从而在纳米硅粒子表面成功地引入了柔性间隔基,改善其与环氧树脂基体的黏结性能.该复合材料的韧性明显得到改善.     

金属配合物交换吸附热分解法制备表面包覆锌的二氧化钛纳米粒子

介绍厂一种制备表面包覆锌的二氧化钛纳米粒子的新方法．将乙酰丙酮合锌与纳米TiO2交换吸附．灼烧去除有机配体后，得到了具有良好分散性的表面包覆锌的二氧化钛纳米粒子．并采用TGA—DTA，FT—IR，XRD，AAS和TEM等测试方法对反应的前驱体和产物进行了表征和分析。     

具有核壳结构特征的相包容粒子设计及其对POM树脂的增韧条件

以POM/TPU/CaCO3复合体系为基础,采用界面诱导技术使TPU被诱导并包覆在CaCO3表面上,自动地形成以CaCO3为核,以TPU为壳的相包容粒子,并实现了对POM树脂的有效增韧,改性材料不仅制备方法简单,而且在性能上完全达到了目前POM/TPU合金的水准。首次证明了利用具有包覆层的无机刚性粒子对高分子基体进行增韧时,其脆—韧转变不仅和增韧粒子的粒间距有关,而且和粒子包覆层厚度有关。对POM树脂而言,只有体系的粒间距达到临界值Tc≤0.18μm,且包覆层厚度达到临界值Lc≥0.7μm时,材料才有可能发生脆—韧转变,此时材料的冲击强度可比POM基体树脂增大数10倍,而且拉伸强度可达30MPa左右。     

无机表面改性制备纳米复合粒子

以水玻璃和Ti(SO4)2为原料，制备出TiO2／SiO2纳米复合粒子。用高浓度无机包覆剂溶液在复合粒子表面包覆一层无机结晶膜，根据无机包覆剂的热分析曲线，在干燥过程中连续采用80℃和120℃对包覆有无机改性剂的复合粒子沉淀进行真空干燥，在600℃马弗炉中焙烧。用热处理使粒子表面的结晶膜分解后，获得单分散的纳米复合粒子。运用XRD、TEM和FTIR对复合粒子进行表征，发现TiO2以12．6nm左右的纳米晶粒的形式被SiO2膜包覆，所形成的复合粒子约为20nm，且为单分散纳米粒子；复合粒子中有Ti-O-Si键的生成。     

纳米粒子对有机硅热反射涂层耐腐蚀性能的影响

用环氧树脂对有机硅共聚物进行改性,得到环氧改性有机硅树脂,采用红外光谱对其结构进行表征.结果表明:环氧改性有机硅树脂中形成的Si-O、Si-C骨架,使树脂涂层具有优异的粘结性能.采用偶联剂对纳米二氧化钛、纳米掺锑二氧化锡和纳米二氧化硅混合粒子进行改性,将此纳米粒子作为热反射涂料的颜填料使用,结果表明:当纳米粒子含量在3%时,涂膜的耐腐蚀性能最佳.     

摩擦材料基体树脂的杂化改性

采用原位聚合法合成了纳米坡缕石杂化树脂复合材料。用IR、TEM和TG/DTA技术,研究了杂化改性酚醛的结构和热稳定性能。结果表明:经表面处理的纳米粒子能较好地分散到树脂基体中,纳米粒径为30-200 nm.纳米坡缕石杂化树脂复合材料具有优异的热稳定性,较高的残碳率,达到绿色编织型制动带对基体树脂性能的要求。     

氧化剂含量对聚苯胺／磁流体纳米复合粒子性能影响

用IR,UV,XRD分析了聚苯胺／磁流体纳米复合粒子性能与氧化剂过硫酸铵（APS）的定量关系。对制备的系列不同氧化剂含量的导电聚苯胺（PANI）／磁流体（Ni0.5Zn0.5Fe2O4氧体）纳米复合粒子样品的电性能和磁性能进行测试。结果表明,聚苯胺／磁流体纳米复合粒子的导电性随着APS用量的增加而降低。聚苯胺／磁流体纳米复合粒子UV谱线随着APS用量增加的峰逐渐红移,饱和磁化强度和矫顽力变化较小。     

纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合粒子的制备与表征

通过无皂乳液聚合制备了纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合粒子,研究了单体用量对单体转化率和包覆率的影响。利用TGA、TEM、SEM、分光光度计等仪器分析了复合粒子的包覆率、结构形态及其在甲苯中的分散性和稳定性。结果表明:在适当的单体用量下,苯乙烯能以较高转化率聚合并包覆于纳米CaCO3表面;改性后的纳米CaCO3复合粒子在甲苯中的分散性和稳定性良好。将复合粒子分散于苯乙烯中原位合成纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合材料,该复合材料的冲击性能比纯聚苯乙烯明显提高。     

有机包覆对磁性聚乳酸复合材料力学和介电性能的影响

合成了磁性纳米Fe_3O_4粒子,并通过有机包覆制备了磁性复合微球,进而分别以铁粒子和微球为填充相制备了两种磁性聚乳酸复合材料,研究比较了不同复合材料的力学性能、结晶,性能及介电性能,探讨了有机包覆对复合材料微观相态及界面特征的影响.结果发现,有机包覆可提高无机铁粒子与聚合物基体的相容性,使得复合材料的韧性大幅提高,同时有机包覆使得无机粒子与聚乳酸分子之间存在强相互作用,从而减少了界面缺陷,改善了复合材料的介电性能.     

机械冲击包覆工艺对SiCp/Fe复合材料组织性能的影响

提出了粉末冶金制备颗粒增强铁基复合材料的机械冲击包覆工艺,研究了工艺参数对复合材料组织和性能的影响.结果表明,当球料质量比5∶1,行星球磨机转速225r/min,冲击包覆120min时,可以避免机械合金化损伤强化粒子或基体,并能实现基体对强化粒子的最佳包覆.新工艺改善了复合材料中增强粒子分布的均匀性,并且增强体含量越高,机械冲击包覆对提高制备复合材料性能的效果越显著.机械冲击包覆使增强粒子镶嵌进入铁粉颗粒中,避免了复合材料中因增强粒子相互接触而产生的界面缺陷,利于载荷从基体向增强粒子传递,因而复合材料的力学性能得到了提高.     

银纳米粒子在聚苯乙烯球表面的异相成核与生长

采用原位化学还原法,将银纳米颗粒直接沉积到没有进行任何活化处理的聚苯乙烯（Polysty-rene,PS）亚微米球的表面.运用X射线衍射（XRD）、透射电子显微观察（TEM）和X射线能谱（EDS）等分析手段对产物的成分、形态、尺寸、以及分布等特征进行了详细表征.结果表明,产物为大量均匀的PS-Ag复合粒子,银纳米粒子以带状为主,并沿着球形基体的弧形表面不连续分布.高分辨电子显微分析（HRTEM）表明,银粒子均为结晶度较高的单晶,它们与非晶PS球形基体之间结合的很好,这应归因于银在基体表面的异相成核及沿着与球面切向方向的生长.此外,研究了反应物浓度、温度等因素对银纳米粒子在PS球表面沉积的影响.根据实验结果,详细探讨了原位化学还原过程中银纳米粒子在非晶PS球表面的异相成核与生长的机理.     

混合表面活性剂中制备聚苯乙烯/Co3O4复合纳米粒子

在阳离子表面活性剂(CTAB)胶束体系中制备立方相Co_3O_4磁性纳米粒子,将其与制备原液的混合体系分散到阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液中,再加入苯乙烯引发聚合,制得聚苯乙烯/Co_3O_4复合纳米粒子.TEM观察Co_3O_4纳米粒子的平均粒径为30 nm左右,复合纳米粒子的粒径为40 nm左右.XRD、IR谱图及热、磁性能测定表明聚苯乙烯对Co_3O_4纳米粒子的包裹是成功的.     

纳米氧化钛颗粒表面处理及表征

利用偶联剂钛酸丁酯对纳米二氧化钛颗粒预处理后,进行甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）的聚合改性,研究了聚合改性物质的结构和改性后纳米二氧化钛的分散性能。钛酸丁酯与氧化钛表面羟基反应,使氧化钛粒子表面生成交联反应物,甲基丙烯酸甲酸与其反应生成ＰＭＭＡ并均匀包敷于纳米二氧化钛颗粒的表面。通过聚合改性后的纳米二氧化钛颗粒在甲苯中具有良好的分散性能。     

聚甲基丙烯酸甲酯包覆纳米SiO2表面的聚合反应研究

通过表面接枝的方法,在室温下用偶联剂(MPS)KH-570对纳米SiO2进行接枝,经引发剂引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)发生自由基聚合包覆,并通过TEM和FTIR等测试手段表征粉体有机包覆层的形貌和化学组成结构,应用DSC和TGA等测试方法研究了反应条件对复合粒子结构和性能的影响.为了得到较高的接枝率,用两种不同浓度的偶联剂对纳米SiO2进行预处理,纳米SiO2-MPS复合粒子的接枝率随着偶联剂浓度的增大而提高,且SiO2-MPS-PMMA复合粒子的接枝率和单体的转化率随着引发剂的浓度和单体的浓度的增大而明显提高.     

镍-磷/金纳米粒子复合化学镀层的研究

在化学镀镍磷溶液中添加金纳米粒子，在基体钢铁上沉积得到镍-磷/金纳米粒子复合镀层. 金纳米粒子在镀液中的浓度为1.0?μmol•L-1. 用扫描电子显微镜，能谱仪，示差扫描热量分析仪，X 射线衍射仪，显微硬度计等仪器对镀层性能进行了分析. 通过EDS分析表明，Ni P镀层中P的质量分数为9.72%，而Ni P/Au镀层中P质量分数为9.29%，金的质量分数为0.93%. 与镍-磷合金镀层相比，纳米复合镀层具有较高的硬度，并且镀层组织致密，孔隙率小，对基体具有更好的保护作用.     

金属-染料包覆共掺杂复合物的制备与热学特性

提出了一种基于包覆共掺杂结构金属纳米粒子偶氮染料复合物(MNPADC) 合成的新方法,可使偶氮染料甲基橙定向吸附于球形金属银纳米粒子表面形成染料对纳米粒子的包覆结构,再将具有该结构的掺杂剂掺于聚合物基质聚乙烯醇中,制备出MNPADC复合材料薄膜.紫外可见吸收光谱表明,该材料在波长为400~450 nm的波段具有良好的光吸收特性.热质量分析发现,其热学特性更适合于光存储的要求.实验结果表明,该材料的设计方法为改善有机光存储介质材料的热学性能提供了简便而有效的途径.