二氧化钛制备、表面特性及光催化的研究

以纳米二氧化钛薄膜为研究对象,用两种不同的方案制备出不同的样品,用原子力显微镜分别对样品表面微观形貌的直观的三维结构信息,及样品表面在纳米尺度上表现出来的物理、化学性质,以及光催化甲基蓝等方面进行测试比较。结果表明:AFM非常适合用于研究纳米尺度上样品表面形貌的结构,水体系制备TiO_2薄膜光催化活性比用醇体系所得薄膜强。     

图纹结构Co/Pt多层膜的制备及垂直磁各向异性研究

采用自组装技术制备大面积有序聚苯乙烯微球模板.在此基础上,制备Co/Pt多层膜纳米碗列阵阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对样品表面形貌和磁性进行了分析.结果表明:纳米碗阵列保留了聚苯乙烯微球模板的有序形貌.磁性多层膜随着Pt或Co厚度的增大,矫顽力和Mr/Ms变化的总体趋势是先增大后减小.随着衬底胶体球半径的增加,曲率诱导作用逐渐减弱,矫顽力降低.     

垂直沉积法制备二氢化硅胶体晶体及其表征

利用垂直沉积法将单分散的二氧化硅胶体微球自组装生长为胶体晶体，并用扫描电子显微镜和紫外—可见光分光光度计对其显微形貌和光学特性进行了表征．结果表明二氧化硅微球有序堆积，自组装成胶体晶体，其结构为FCC密排结构，表面为FCC密排结构的(111)面；反射光谱还表明，所制备的胶体晶体的光子带隙位于可见光波段．与重力沉淀等其他自组装方法相比，垂直沉积法制备胶体晶体具有能够用胶体微球粒径和胶体溶液浓度精确控制样品厚度等优点．     

单分散聚苯乙烯乳胶球的制备及其模板的组装

利用乳液聚合的方法合成了粒径约为200nm规整单分散的聚苯乙烯微球；并利用两种组装方法对其进行了模板的组装；并利用原子力显微镜的DFM模式对所制备的聚苯乙烯微球模板进行形貌表征，证实所制备的微球粒径均一，单分散性好。比较了两种方法对模板组装的效果，对组装的机理进行了初步的探讨，结果表明：用垂直沉积的方法组装模板要优于滴膜的方法；为以后作为光子晶体模板的制备提供了实验数据，为介孔电极材料的制备奠定了基础。     

垂直沉积法制备二氧化硅胶体晶体及其表征

利用垂直沉积法将单分散的二氧化硅胶体微球自组装生长为胶体晶体 ,并用扫描电子显微镜和紫外可见光分光光度计对其显微形貌和光学特性进行了表征 .结果表明二氧化硅微球有序堆积 ,自组装成胶体晶体 ,其结构为FCC密排结构 ,表面为FCC密排结构的 ( 1 1 1 )面 ;反射光谱还表明 ,所制备的胶体晶体的光子带隙位于可见光波段 .与重力沉淀等其他自组装方法相比 ,垂直沉积法制备胶体晶体具有能够用胶体微球粒径和胶体溶液浓度精确控制样品厚度等优点     

羧基化聚苯乙烯微球的快速自组装

使用无皂乳液聚合制备出单分散羧基化聚苯乙烯微球,并自组装成胶体晶体阵列.采用FT-IR,DLS和Zeta电位分析对所用羧基化微球进行了表征;通过扫描电子显微镜观察了制得的胶体光子晶体表面形貌.实验结果和根据布拉格方程计算所得数据基本一致,证明该方法既可行又可靠.     

制备工艺对TiO2纳米结构电极光电响应的影响

以钛酸四丁酯水解法合成TiO2纳米粒子胶体,用玻璃棒滚压涂膜制成TiO2纳米结构电极,研究了不同TiO2纳米结构电极的光电响应,用原子力显微镜(AFM)对电极的形貌进行了表征。结果表明:制备工艺不同,电极的光电响应有很大差异,主要与TiO2纳米粒子的粒径大小和膜的表面状态有关。     

聚苯乙烯/二氧化硅（PS/SiO2）核壳型微球及SiO2空心球的可控制备及电镜观察

采用一种简单和低成本的方法制备单分散二氧化硅包覆聚苯乙烯（PS/SiO2）核壳型纳米复合微球.首先在氨水的醇溶液中,将聚乙烯吡咯烷酮（PVP）通过乳液聚合为聚苯乙烯核心,再在核心表面使正硅酸四乙酯（TEOS）水解缩聚,从而在PS微球表面包裹一层SiO2外壳.研究了氨水的用量对PS/SiO2纳米复合微球尺寸和形态的影响,利用透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）对样品的超微结构与形貌进行表征,并探讨了其形成机理.     

自组装单层和多层衬底制备纳米碗的对比研究

采用不同自组装技术制备单层和多层有序聚苯乙烯微球模板.在此基础上,制备Co/Pt多层膜纳米碗阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对两种样品表面形貌和磁性进行了分析.结果表明:以单层和多层模板制备磁性多层膜纳米碗结构,在不考虑纳米点的相同条件下,只要微球直径相同,其制备的纳米碗Co/Pt多层膜磁性相同.     

微球CH膜表面光洁度影响因素研究

采用低压等离子体化学气相沉积法(LPPCVD),在塑料微球表面制备了非晶碳氢(α-C:H)薄膜.利用光学显微镜、原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜的表面形貌进行了分析.主要研究了芯轴表面形貌、碰撞、反弹盘表面材料、薄膜厚度等四个因素对微球CH涂层表面形貌的影响.结果表明：芯轴表面形貌对CH涂层的表面形貌影响很大,改善芯轴表面形貌可提高涂层表面光洁度;当反弹盘的表面材质不同时,制备出的微球涂层的表面粗糙度有不同程度的差别;碰撞是引起微球CH涂层表面榴状突起的重要原因之一;微球CH涂层     

单分散PS微球的制备及其胶体晶体的组装

无皂乳液聚合法制备了不同尺寸单分散的PS微球,采用离心法和垂直沉降法将之组装成具有光子带隙的人工欧泊.采用扫描电子显微镜(SEM)和可见-紫外光度计对PS胶体晶体的形貌、结构和光学性能进行了观察测试.结果表明厚度较大的PS胶体晶体可以通过离心法组装制得,当转速为1 000 r/min、干燥温度为40℃时可以组装得到高质量的PS胶体晶体,而垂直沉降法则较适合组装薄型的胶体晶体.从样品的光学特性讨论了适合组装的乳液固含量,改变组装胶体晶体的PS微球粒径可以得到不同的光带隙波长.     

聚苯乙烯/氢氧化铝复合粒子的制备与表征

介绍一种原位聚合制备聚苯乙烯/氢氧化铝复合粒子的工艺. 首先对氢氧化铝进行表面处理;接着将表面改性的氢氧化铝分散到溶解有引发剂的液相苯乙烯中,然后将此混合物投入溶解有分散剂的水相进行原位聚合反应,得到聚苯乙烯/氢氧化铝复合粒子.FTIR测试显示表面处理后的氢氧化铝表面与含有饱和碳氢基团的化合物结合;扫描电镜和X射线能量色散谱(SEM- EDS)联用测试结果显示复合粒子具有核壳结构,内部包含氢氧化铝,外部壳层为聚苯乙烯;复合粒子中聚苯乙烯的相对分子质量采用凝胶渗透色谱法(GPC)测试;复合粒子中氢氧化铝含量采用热重分析(TGA)测试.     

Synthesis and size control of gold nanoparticles in regular system of amphiphilic molecules

Two synthetic techniques for colloidal gold particles was improved by using SDS. And colloidal Au particles of mean diameters between 5 and 14 nm are synthesized, that exhibit improved monodispersity relative to previously published methods. According to the particular molecular structure of surfactants and different electrons distribution arising from colloidal small sizes and high surface/ volume ratios, it is found that there are a complex between SDS and Au³⁺ (and Au atoms ) during synthesizing colloidal gold nanoparticles and as a stablizer for Au particles, SDS can prevent their further growth. So the colloidal gold particles is monodispersize and more steady. But other surfactants don't affect the process of synthesizing gold nanoparticles because of their structures and properties different from SDS. Gold nanoparticles have considerable bioaffinity and can be applied to study the adsorption of proteins or polypeptides.     

聚苯乙烯/聚苯胺核-壳型复合粒子的制备及形貌控制

在苯胺的化学氧化种子聚合体系中,以乳化剂预处理和与丙烯酸共聚改性的聚苯乙烯粒子为种子,制备具有一定分散稳定性的聚苯乙烯/聚苯胺核-壳型复合高分子粒子乳液.讨论了用于预处理的乳化剂种类与用量、苯胺与种子粒子的重量比、与丙烯酸共聚所得种子粒子的表面改性等对复合粒子形态的影响.采用透射电子显微镜、动态激光散射和红外吸收光谱分析等手段表征了复合粒子的形貌与结构、粒径及其分布、分散性等.结果证明,采用吐温-40预处理的聚苯乙烯粒子,且苯胺与其重量之比较小时,或者用少量丙烯酸与苯乙烯进行共聚得到的P(S-AA)粒子为种子时,可以获得形貌规整、壳层结构完整、均匀的核-壳型聚苯胺复合粒子.     

稀土分散剂对羟基磷灰石的影响

采用稀土La（NO3）3,Ce（NO3）3和Y（NO3）3做分散剂,化学沉淀法制备了颗粒分散均匀的羟基磷灰石（HA）粉体,以实现其良好的力学和生物性能.宏观上观察了HA颗粒在水中的沉降速度、沉降高度研究不同分散剂的分散效果,微观上通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电镜（TEM）观察其颗粒的微观形貌,比较各自的分散性.并测量了块体HA的显微硬度、压缩强度进一步验证分散效果.结果表明：用Y（NO3）3分散的HA颗粒沉降速度最慢,颗粒分布均匀,分散效果最好,随着分子量的增大,分散效果愈差,Ce（NO3）3其次,La（NO3）3最差.力学性能与羟基磷灰石颗粒的分散效果密切相关,采用Y（NO3）3时HA的显微硬度和压缩强度最高分别为87.55和92.44MPa,Ce（NO3）3,La（NO3）3作分散剂时依次减弱.研究表明,采用稀土分散剂能制备分散性良好的HA粉体,提高HA的力学和生物性能.     

微波合成均分散高分子胶乳粒子

在常压下，用微波辐照的方法合成了聚苯乙烯和苯乙烯－丙烯酸共聚均分散胶体微粒。体系中未加表面活性剂。反应时间由原来的十几小时缩短到不足１小时。动力学实验表明，反主尖是突变的，无恒速阶段，并用电导和电闰滴定的方法对粒子表面进行了表征。     

高分散Fe3O4磁性液体的制备和表征

制备高分散稳定的磁性颗粒是研究磁性液体的磁性、流变性能以及其它物理性质的实验基础.用化学共沉淀法制备了高分散的Fe3O4煤油基磁性液体,通过X射线衍射、透射和扫描电镜等实验技术,对纳米Fe3O4 颗粒的形态和结构进行了表征,并用Bayesian统计理论计算了颗粒的尺寸分布,静态磁场下磁性液体显示了良好的超顺磁性和胶体系统的稳定性.     

胶体晶体及三维有序多孔材料的制备

以粒径为80～320nm的单分散苯乙烯／苯乙烯磺酸钠共聚微球为原料，采用一种全新而简单的制备高度有序胶体晶体模板的方法，利用静电相互作用、表面张力以及蒸发过程中的离子扩散等作用在液面形成了不合溶剂的高度有序的胶体晶体．将溶胶-凝胶前驱液在毛细效应作用下渗入胶体晶体间隙，待前驱液固化后，经煅烧去除苯乙烯微球，制备出了具有三维有序结构的多孔材料——倒置蛋白石．     

Preparation of polystyrene/ SiO2 nanocomposites by surface-initiated nitroxidemediated radical polymerization

As nanoscopic science, technology, and engineering have been rapidly developed in recent years, nanomate- rials have attracted widespread attention for their spe- cific capability in the optics, electrics, calorifics, mag- netics, catalysis and mechanics …     

Ionic colloidal crystals of oppositely charged particles

Colloidal suspensions are widely used to study processes such as melting, freezing and glass transitions. This is because they display the same phase behaviour as atoms or molecules, with the nano- to micrometre size of the colloidal particles making it possible to observe them directly in real space. Another attractive feature is that different types of colloidal interactions, such as long-range repulsive, short-range attractive, hard-sphere-like and dipolar, can be realized and give rise to equilibrium phases. However, spherically symmetric, long-range attractions (that is, ionic interactions) have so far always resulted in irreversible colloidal aggregation. Here we show that the electrostatic interaction between oppositely charged particles can be tuned such that large ionic colloidal crystals form readily, with our theory and simulations confirming the stability of these structures. We find that in contrast to atomic systems, the stoichiometry of our colloidal crystals is not dictated by charge neutrality; this allows us to obtain a remarkable diversity of new binary structures. An external electric field melts the crystals, confirming that the constituent particles are indeed oppositely charged. Colloidal model systems can thus be used to study the phase behaviour of ionic species. We also expect that our approach to controlling opposite-charge interactions will facilitate the production of binary crystals of micrometre-sized particles, which could find use as advanced materials for photonic applications.