纳米无机磁性聚合物复合膜的制备技术

综述了国内外纳米无机磁性聚合物复合膜的制备技术。模板合成法制备条件温和,所得纳米粒子大小和形状容易控制、粒子排列更加有序,产品具有特殊的优异性能。     

PMMA/SiO2纳米复合膜表面性能的研究

采用有机硅处理剂对纳米SiO2进行化学修饰,得到表面官能团化的纳米SiO2,然后再通过溶液聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅(PMMA/SiO2)纳米复合膜.利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、水接触角仪(WCA)对其进行表征.结果表明,经有机硅处理剂官能团化的纳米SiO2能很好地分散于PMMA基体中,SiO2有富集到聚甲基丙烯酸甲酯表面的趋势,加入纳米SiO2降低了聚甲基丙烯酸甲酯表面自由能,提高了膜表面的水接触角.经四氢呋喃溶剂刻蚀后,膜表面的水接触角显著提高,得到憎水型PMMA/SiO2纳米复合膜.     

纳米CeO2的表面改性及其在水介质中的分散性能

采用阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠对纳米CeO₂进行表面修饰,考察了表面改性工艺条件对纳米CeO₂在水介质中粒度分布及Zeta电位的影响,确定了适宜的表面改性工艺条件：改性剂质量浓度60g/L、改性温度25℃、改性时间4h、搅拌速率150r/min,pH 9~11。采用TEM、FT-IR、XRD对改性前后的纳米CeO₂颗粒进行了表征,结果表明改性后纳米CeO₂表面包裹了一层改性剂分子,颗粒在水介质中分散性良好,达到了单分散。此外,采用溶液共混法制备聚乙烯醇（PVA）/ CeO₂纳米复合膜材料,利用UV-Vis分光光度计表征了复合膜材料的光学性能,发现纳米复合膜具有良好的紫外屏蔽性能以及高的可见光透过率,在300~400nm的近紫外光区,复合膜的紫外屏蔽率可达97%,添加5%纳米粒子的复合膜在650nm处的可见光透过率比纯PVA膜降低了3%,保证了复合膜的透明度。     

纳米TiO_2/壳聚糖复合膜的制备与性能研究

纳米TiO2经表面改性剂月桂酸钠改性后,用溶液共混法制备了壳聚糖-TiO2复合膜,用FTIR和TEM表征了其结构与形态,并在粘度、厚度、水蒸气透过率、透光率及其与农药混和后在农作物上的应用等方面进行了研究.实验结果表明,复合膜中,壳聚糖与TiO:微粒间存,在较强的氢键作用,从而使TiO2和壳聚糖之间有较好的界面作用,壳聚糖的力学性能得到提高,水蒸气透过率下降,透光率得到提高;同时,复合膜与农药混和后,利用复合膜良好的成膜性及力学性能,使复合膜农药的药效长效性比单纯农药显著提高.     

基于荧光纳米传感的DEHP快速检测方法研究

采用一锅法制备了超支化聚乙烯亚胺-铜纳米簇(hPEI-Cu NCs),并利用其构建“turn on”荧光纳米传感器对邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)进行定量快速检测.hPEI-Cu NCs的最佳激发波长为385 nm,在510 nm处有强发射,透射电镜(TEM)分析结果表明:其形态呈现良好的分散性,粒径为(1.3±0.3)nm.在加入Cu²⁺后,hPEI-Cu NCs的荧光被Cu²⁺淬灭; 但当存在DEHP时,Cu²⁺不能淬灭hPEI-Cu NCs的荧光,且使其荧光强度比不加DEHP时有所上升.随着DEHP质量浓度的增加,hPEI-Cu NCs的荧光逐渐增强,从而达到检测DEHP的目的.荧光强度变化率((I-I₀)/I₀)与DEHP的质量分数在1.0～7.0 mg·kg^-1的范围内呈现良好的线性关系,当信噪比为3 时计算出DEHP的最低检出限约为0.4 mg·kg^-1.     

纳米ZnO阵列的制备及荧光特性

使用结构简单的恒温管式炉设备,以ZnO及无定形碳粉末为原料,高纯Ar气为载气,在单晶硅和Al2O3基底上,用化学气相沉积技术,在600～1100℃范围内翻备了择优取向的纳米ZnO晶体阵列．用扫描电子显微镜（SEM）和荧光光谱（PL）等方法对ZnO薄膜阵列的结构和性能进行了表征,讨论了生长条件对纳米ZnO晶体阵列性能的影响．     

L-Cys-CdS纳米荧光探针的微波制备及荧光猝灭法测定金属离子

用微波法以L-半胱氨酸为稳定剂,硫代乙酰胺为硫源,合成了L-Cys-CdS纳米荧光探针,透射电镜(TEM)测得其粒径大小为40 nm,研究了微波反应时间、初始反应pH值和调节pH值对合成L-CysCdS纳米荧光探针荧光强度的影响.结果表明,L-Cys-CdS纳米荧光探针的最佳合成条件为初始反应pH=8.5,微波反应时间15 min,调节pH=7,且Cu2+(53~427μg·L-1),Ag+(180~1 620μg·L-1),Fe3+(93.3~1 586μg·L-1)在一定条件下对该纳米荧光探针的荧光猝灭为线性,该方法简便易操作,可用于Cu2+,Ag+,Fe3+的微量测定.     

纳米TiO2/聚苯胺复合膜电极的电化学制备及其表征

采用1 mol/L硫酸作为介质, 扫描速度为100 mV/s, 扫描电位为-0.2~0.8 V, 用循环伏安法在纳米二氧化钛（Nano-TiO₂）膜电极上实现了苯胺的电化学聚合 , 借助透射电镜、 原子力显微镜、 X射线衍射仪、 红外光谱对制得的Nano-TiO_{2/聚苯胺（Nano-TiO2/PANI）复合膜进行表征. 结果表明, 复合膜的生成、 峰电流的大小受溶液浓度、 扫描速度以及扫描电位的影响, 成膜速度随溶液浓度增大而加 快, 但膜稳定性降低, 峰电流随扫描速度和电位增大而提高, 可逆性降低, 复合膜中Ti O2以10~35 nm晶粒分散于聚苯胺中.}     

聚乙烯基吡啶复合膜的合成及表面性质

利用表面引发技术, 自组装合成新的原子转移自由基聚合(ATRP)表面引发剂, 并引发4-乙烯基吡啶(4-VP)聚合. 制备了功能性的聚4-乙烯基吡啶(PVP)膜, 同时在表面配合过渡金属Cu²⁺和Ag⁺, 用NaHB₄还原后得到表面含有金属纳米粒子的复合膜, 并利用XPS, FT-IR, AFM和接触角测试了其结构与性能. 结果表明, 聚 合物金属配合物中的金属离子已经被还原, 其纳米粒子尺寸直径约为170 nm.     

直流磁控溅射Ti-Si-N 超硬纳米复合膜的结构与力学性能

采用Ti-Si复合靶在321不锈钢基体上用直流磁控反应溅射方法制得超硬纳米复合Ti-Si-N膜层,并借助能谱仪(EDX)、X射线衍射(XRD)、X光电子谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、纳米压入仪和划痕仪对膜层的成分、结构和力学性能进行了分析.结果表明:随着膜层中Si含量的增加,Ti-Si-N膜的硬度逐渐升高,当a(Si)=11.2%时达到峰值42 GPa;随着Si含量的进一步增长,膜层硬度开始下降.XRD和XPS结果显示,最硬的Ti-Si-N膜层包含大小约为8 nm的TiN纳米晶以及包围在其周围的非晶态Si3N4.XRD结果显示,随着Si的引入,膜层中TiN晶粒的择优取向由纯TiN膜层中的(111)变为Ti-Si-N膜层中的(200).划痕实验也显示了Si的添加对膜层结合力的影响.最后对该纳米复合膜的强化机制进行了探讨.     

碳纳米管/纳米 TiO2-聚苯胺复合膜电极的电化学制备及表征

在含有0.2 mol/L苯胺的0.5 mol/L　H₂SO₄溶液中, 采用循环伏安法(CV), 以扫描速度50 mV/s, 扫描电位-0.1~0.9 V,在碳纳米管/纳米TiO₂(CNT/nanoTiO₂)膜电极上实现了苯胺的电化学聚合, 用电化学阻抗谱（EIS）和CV法对制备的碳纳米管/纳米TiO₂聚苯胺(CNT/nanoTiO₂ PAn)复合膜电极的电化学性质进行了表征, 从扫描电镜对膜层的微观形貌观察发现, 这种在纳米基体上聚合得到的聚苯胺膜层呈疏松、 多孔的纳米纤维网状结构, 同时具有良好的导电性, 不同于在普通金属基体上聚合得到的颗粒状聚苯胺膜.     

PVA＼PAN渗透汽化复合膜的制备与分离性能研究（I）

制备出了ＰＶＡ／ＰＡＮ渗透汽化复合膜，活性分离层ＰＶＡ的厚度为１－１０μｍ并将其用于乙醇－水混合物的分离，结果表明，热处理条件能显著影响ＰＶＡ／ＰＡＮ复合膜的渗透通量，渗透选择性和分离指数。通过实验确定了最佳的热处理温度和时间。     

壳聚糖/纳米SiOx复合膜的制备及机械性能

采用二次回归旋转正交试验方法,探讨了制备壳聚糖/纳米SiOx复合膜的优化工艺条件,用流延法制得分散比较均匀的纳米复合膜,并对涂膜结构进行红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM)表征.结果表明:复合膜(CTS-SiOx)中壳聚糖与SiOx粒子表面的大量羟基存在强烈的氢键作用;当配料为壳聚糖1.98 g、SiOx 0.017 g、单甘酯0.04 g时,壳聚糖复合涂膜拉伸强度达到最优值、与纯壳聚糖单膜相比,复合膜的拉伸强度、断裂伸长率和直角撕裂强度分别提高了63.3%,45.4%和11.6%,透水率降低了73.1%.可见复合膜的性能优于单膜.     

纳米结构TiO_2微孔复合膜涂膜液的研制

用异丙醇钛经溶胶 -凝胶过程制得了二氧化钛粒子溶胶 ,发现是由锐钛矿微晶组成的 ,溶胶中加入添加剂制得涂膜液在多孔AL2 O3 陶瓷支撑体上涂膜 ,可制得完整的复合TiO2 膜。     

染料包覆纳米银粒子复合膜的荧光猝灭效应

将染料包覆的纳米银粒子掺入明胶基质中,利用Sol-Gel法制备出染料包覆纳米银粒子的复合膜,电镜（TEM）测量了该复合膜中银粒子尺寸大小及形成,发现银粒子有较大的链结和团簇,且由纳米粒子构成,通过对复合膜的荧光光谱测量发现,与纯Ph6G染料溶液相比,在用罗丹明6G（Rh6G)包覆银粒子的复合膜中,Rh6G分子的荧光猝灭约有92％,从理论上对这种现象给予分析和解释。     

距离调控纳米多孔金表面增强荧光特性

通过调控纳米多孔金(NPG)基底与荧光分子之间的距离,系统研究了其表面增强荧光特性.利用物理气相沉积方法在NPG表面沉积二氧化硅薄膜,通过调整二氧化硅的厚度来控制NPG与荧光分子之间的距离,系统研究了NPG孔径尺寸以及与荧光分子之间距离对其表面增强荧光(SEF)特性的影响.由于多孔金具有纳米级多孔结构,其表面等离子体能够通过分子附近局域电场的增强使分子的激发光场得到增强,从而提高分子的激发强度和效率;当荧光分子与多孔金表面存在一定距离时,通过与光子之间的共振耦合作用,表面等离子体能够增强多孔金周围电磁场,实现荧光增强.通过研究发现,NPG孔径为36nm、表面二氧化硅厚度为20nm时,表面组装的罗丹明6G荧光分子的荧光强度得到最大增强.     

镁合金表面复合膜的制备及其耐蚀性

利用溶胶凝胶技术在镁合金微弧氧化膜表面制备SiO2溶胶凝胶膜形成复合膜层.通过扫描电镜和能谱测试,分析膜层的表面形貌和成分.采用动电位极化曲线测试研究不同条件下复合膜的电化学性能.研究结果表明:SiO2溶胶凝胶膜的最佳沉积条件为浸涂次数3次,浸泡时间1 min,干燥温度80～100℃,干燥时间8h,固化温度170℃,固化时间1h.溶胶凝胶膜能够有效地封闭镁合金表面微弧氧化膜的微孔,形成均匀且较为致密的复合膜层.动电位极化曲线结果表明:复合膜比微弧氧化膜和镁合金基体具有更正的腐蚀电位(Ecorr)、更低的腐蚀电流密度(icorr)和更大的线性极化电阻(Rp),说明微弧氧化镁合金沉积溶胶凝胶膜后耐腐蚀性能有显著地提高,复合膜对AZ91D镁合金具有良好的防腐蚀作用.     

PVA/PAN 渗透汽化复合膜的制备与分离性能研究(Ⅰ)——膜制备及处理条件的选择

制备出了ＰＶＡ／ＰＡＮ渗透汽化复合膜,活性分离层ＰＶＡ的厚度为１～１０μｍ,并将其用于乙醇－水混合物的分离．结果表明,热处理条件能显著影响ＰＶＡ／ＰＡＮ复合膜的渗透通量、渗透选择性和分离指数．通过实验确定了最佳的热处理温度和时间．     

编码荧光微／纳米颗粒制备及应用进展

编码荧光彬纳米颗粒作为一类特殊的功能颗粒,以其稳定的形态结构、均匀的粒径分布、良好的单分散性、极高的荧光量子产率和良好的界面反应性等特性,在许多领域特别是生物医学领域具有广泛的应用前景,引起了国内外众多学者的广泛关注。但是在国内研究制备技术不成熟,应用的颗粒探针多依赖进口,如何能使编码荧光影纳米颗粒国产化,将对我国生物...     

纳米结构TiO2微孔复合膜涂膜液的研制

用异丙醇钛经溶胶-凝胶过程制得了二氧化钛粒子溶胶,发现是由锐钛矿微晶组成的,溶胶中加入添加剂制得涂膜液在多孔AL2O3陶瓷支撑体上涂膜,可制得完整的复合TiO2复合膜。