单分散核/壳结构导电高分子复合材料的研究(Ⅰ)——分散核/壳结构聚苯乙烯/聚吡咯的结构表征

导电高分子在光、电、磁等领域表现出的广泛应用前景，使它成为材料科学的研究热点. 然而，早期发现的导电高分子的不溶不熔性，使它在可加工性和机械性能等方面仍面临许多挑战. 核/壳结构导电高分子与单分散技术的结合，无疑为这一领域的研究带来新的生机和活力.     

单分散P(St-BA-AN)/PANI核壳结构复合微球的制备与电性能

以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯腈(AN)为单体, 采用乳液聚合的方法制备出单分散苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯腈三元共聚物[P(St-BA-AN)]种子微球, 再在该种子微球表面包覆聚苯胺(PANI), 制得P(St-BA-AN)/PANI核壳结构复合微球. 采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外透射光谱(FTIR)和漫反射光谱等测试手段对所制备的种子微球和复合微球的形态、结构和形成机理进行了研究, 并用四探针法测定了核壳结构复合物的导电性. 研究结果表明, 通过改变种子乳液共聚物的组成和加入苯胺的量及氧化剂的量等条件可调控复合微球的电导率. 与P(St-BA)/PANI核壳结构复合微球相比, 在核组成中引入了氰基的P(St-BA-AN)/PANI核壳结构复合微球的电导率明显提高, 当加入苯胺的量为P(St-BA-AN)种子微球与苯胺单体总质量分数的40%时, 其电导率可达到0.71 S/cm. 红外光谱结果证实了P(St-BA-AN)种子微球中的氰基和壳层中聚苯胺的胺基之间存在某种相互作用, 导致核壳结构复合物电导率的提高.     

无皂乳液聚合制备单分散核-壳聚丙烯酸微粒

核壳微粒;丙烯酸聚合物;无皂乳液聚合制备单分散核-壳聚丙烯酸微粒     

以碳微球为核的金纳米壳球体的制备

通过水热合成法制备了单分散碳微球, 并以此单分散碳微球为核, 利用其表面修饰的银纳米粒子作为种子, 进一步还原制备了以碳微球为核、以金为壳的金纳米壳(Nanoshell)球体. 通过透射电子显微镜和紫外可见吸收光谱对其形态以及光谱性质进行了表征. 研究结果表明, 采用该种方法制备出来的碳微球具有良好的单分散性, 表面修饰简便快捷, 利用碳微球为核制备的金纳米壳球体尺寸可控, 在近红外范围内有强吸收. 实验结果证明该方法是制备金纳米壳球体的一种有效新方法.     

核壳结构对聚苯乙烯／聚丙烯酸酯LIPN力学性能的影响

本文系统研究了核壳结构对聚苯乙烯/聚丙烯酸酯(PS/PA)LIPN力学性能的影响.通过改变加料顺序、溶胀时间及双相互穿等多步聚合方法,考察了动态力学和力学性能变化的规律.结果表明,核壳结构随加料顺序的变化,导致力学性能相差十分悬殊.增加溶胀时间及采用多步聚合的双相互穿,能明显地提高互穿程度,使玻璃化温度发生内移,力学性能得到改善.     

核壳结构的锂离子电池材料

核壳结构材料可以实现核与壳功能的复合与互补,近年来核壳结构的设计理念也被引入到锂离子电池材料中。本文综述了纳米/亚微米核壳结构锂离子电池材料的制备方法、电化学性能和结构稳定性等方面的最新研究进展,评述了该类材料存在的问题并展望了其发展前景。商业化的锂离子电池材料还不能满足高能量密度和安全性等多方面的要求,通过合成核与壳功能互补的材料,可望提高材料的综合性能.     

核／壳型聚硅氧烷丙烯酸酯复合乳液的制备

采用种子乳液聚合的方法制备了具有核／壳结构的聚硅氧烷丙烯酸酯复合乳液，考察了乳化剂、单体的加入方式及配比对产生乳液粒子的影响。结果表明，乳化剂在核阶段和壳阶段的单体聚合中都起着很重要的作用，当乳化剂分子在乳液粒子上的覆盖率低于４０％时，可制得较理想的核／壳型复合乳液。     

亚微米级聚苯乙烯/聚硅氧烷核壳粒子的制备及其应用

以乳液聚合制备的聚苯乙烯乳液为种子,加入甲基三甲氧基硅烷(MTMS)水解溶液进行缩聚反应,合成亚微米级聚苯乙烯/聚硅氧烷核壳粒子,并以此作为光散射剂添加至聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂中,制备了光散射材料;考察了亚微米级核壳粒子添加在PMMA树脂中的分散性。结果表明:经过双螺杆剪切作用的挤出加工后,可以实现核壳粒子在PMMA树脂中的良好分散。核壳粒子可以大幅度提高PMMA的雾度,当聚苯乙烯/聚硅氧烷核壳粒子(NS82)的含量为1%时,制得的PMMA样片(厚度为2 mm)的雾度为89%,透光率为69%,有效光散射系数为61%。     

核/壳乳液聚合工艺中乳化剂的定量研究

以十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,采用多步种子乳液聚合方法制备了核/壳结构乳液,研究了乳化剂加入量以及加料速率对核壳乳液聚合的影响,并推导了核及壳乳液聚合阶段所需乳化剂量的计算公式.研究表明,当种子、核、壳乳液聚合阶段单体量分别为12g、50g和50g,种子乳液聚合阶段加入的乳化剂量为0.44g时,控制核、壳乳液聚合阶段乳化剂的加入量分别在0.64～2.07g及0.04～2.12g之间,且预乳化单体的滴加速度低于2.3g/min时,可以防止二次成核及新乳胶粒子的形成,制得粒径分布窄、核/壳结构明显的乳胶粒子.利用透射电镜(TEM)对所制备的核壳结构乳胶粒子的结构形态进行了验证,试验结果与理论预测结果一致.     

原子级壳层厚度Ru@Pt核壳结构纳米粒子的制备与表征

采用连续多元醇法,以RuCl₃·xH₂O和PtCl₂为前驱体,乙二醇为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂的反应体系,并通过调节PtCl₂用量和还原温度成功制备了壳层厚度约为1.5个Pt原子层的单分散Ru@Pt核壳结构纳米粒子,利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)等分析方法对其微观结构、粒径分布、晶型结构、物相组成进行了表征。 结果表明,该纳米粒子分布均匀且基本为球形,平均粒径约为3.57 nm,其中内核直径约为2.49 nm,外壳厚度约为0.55 nm,壳层金属Pt具有很好的晶型,Pt原子主要为{111}晶面,内核金属Ru与外壳金属Pt互相产生了电子效应使Pt的衍射峰和Ru、Pt的电子结合能产生了一定偏移,并初步研究了有效控制该核壳结构纳米粒子壳层厚度和增强核与壳两种金属之间电子效应的因素,使其有望在催化等领域发挥潜在的应用价值。     

二氧化硅/聚苯乙烯单分散性核/壳复合球的制备

采用无皂乳液聚合包覆 ,制备了二氧化硅 聚苯乙烯单分散核 壳 (SiO2 PS)复合颗粒 ,包覆层厚度达到 10 0nm .选择 80～ 2 5 0nm二氧化硅粒径作为核颗粒 .为提高包覆效率 ,二氧化硅颗粒先用偶联剂甲基丙烯酰 (3 三甲氧基硅烷 )丙酯 (MPS)进行不同程度的表面改性 .控制MPS的结合率和单体的初始浓度可提高包覆效率 ,同时得到了单分散性复合颗粒 ,用透射电镜 (TEM)观察复合粒子的核 壳形态 .用动态光散射法 (DLS)测量表明所得复合颗粒具有单分散性 .     

核壳结构CdS/ZnS微米球表面处理与光催化制氢性能的关系

具有高活性和稳定性的半导体光催化材料是太阳能光催化制氢领域的研究热点,其中CdS胶体颗粒催化剂因其合适的禁带宽度和带边位置以及较低的原料价格而广受关注.但它在水溶液中不稳定,易受光腐蚀,因而限制了其应用.目前人们致力于用各种方法提高其稳定性,包括各种纳米结构的应用、复合其他催化剂材料以及不同晶相结构复合.ZnS是一种宽禁宽半导体,禁带宽度为3.6 eV,常被用来与CdS形成固溶体调控其能带结构,从而提高其性能和稳定性.其中核壳结构CdS/ZnS异质结具有骑跨型(I型)能带结构,具有特殊的光学和电学性质,在量子点LED和量子点生物荧光显示剂方面获得关注和应用,同时也显示了良好的光催化性能.研究人员对核壳结构CdS/ZnS异质结材料中ZnS壳层厚度对其光学性能包括荧光效率等的影响进行了研究,然而ZnS壳层厚度、颗粒尺寸及其表面处理对光催化性能影响方面的报道很少.本文发展了一种简易的两步法,制备了核壳结构CdS/ZnS微米球光催化剂.首先采用超声喷雾热分解法制备CdS微米球,然后以水浴法在CdS微米球上生长ZnS壳层.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)和透射电镜(TEM)对所得样品进行了表征.SEM和TEM结果显示,所得微米球为完整包裹的球形核壳结构;XRD表征证实CdS核与ZnS壳层皆为六角相晶型;光催化性能表征结果显示,该样品的光催化制氢性能远高于单独的CdS微米球以及同法所制的ZnS微米球.通过改变前驱液浓度(Zn源浓度分别为0.2,0.3和0.5 mol/L)获得了三种不同厚度的核壳结构CdS/ZnS微米球,X射线荧光光谱结果证实了其壳层厚度成功调控.UV-vis结果发现,其吸收边由内核CdS决定,受壳层厚度的影响不大.光致荧光发射光谱分析发现,随着壳层厚度的增加,其540 nm处的CdS带边发射峰强度逐渐增大.这可能是由于ZnS壳层对CdS表面缺陷的钝化作用降低了其非辐射复合过程,从而提高了荧光发光效率.光催化制氢性能结果表明,前驱液浓度为0.3 mol/L时合成的核壳结构CdS/ZnS微米球的产氢效率最高.为了进一步提高其光催化效率,采用氮气中高温热处理、水热二次硫化法以及两者共用三种方式对性能最优的微米球进行改性,获得了三种核壳结构CdS/ZnS样品.结果发现,这些改性方法未影响其吸收边,但水热二次硫化法处理以及两者共用处理的样品在540 nm处的光致荧光发射峰强度明显高于未处理的和高温热处理的样品,证实水热二次硫化法处理可以有效地消除其表面缺陷,减少非辐射复合.XRD结果表明其晶型没有发生变化.TEM表征发现,经高温热处理后其壳层发生重结晶,形成颗粒包裹形貌,而经水热二次硫化法处理后其壳层同样发生重结晶,但包裹颗粒的尺寸明显更小.光催化性能测试表明,处理后样品的光催化性能皆优于未处理样品,其中两者共用法处理的样品产氢性能和稳定性最高.     

聚硅氧烷/甲基丙烯酸甲酯核壳结构复合粒子的制备

聚硅氧烷/甲基丙烯酸甲酯核壳结构复合粒子的制备;种子乳液聚合;核壳结构     

核／壳结构聚丙烯酸酯增韧剂改性PVC的研究

用核／壳结构聚丙烯酸酯增韧剂对ＰＶＣ进行了抗冲击改性，研究了增韧剂的组成结构与增韧效果之间的关系，通过实验发现在本工作所考察的范围内，增韧剂粒径越大，其增韧效果越好．电镜观察证实共混体系的形态为弹性体粒子均匀地分散在ＰＶＣ基体中．     

核-壳结构微球的制备进展

综述了近年来核-壳结构微球制备方面的研究进展,介绍了高分子胶束交联、模板逐层组装、模板微球表面原位引发聚合、动态溶胀法、种子聚合法以及溶胶-凝胶法等主要制备方法,并对各种方法所涉及的核-壳微球形成机理进行了必要阐述.     

核／壳结构增韧剂对环氧树脂的抗冲改性

核／壳结构增韧剂对环氧树脂的抗冲改性张明耀，张会轩，杨海东，冯之榴（吉林工学院化学工程系长春１３００１２）（中国科学院长春应用化学研究所长春）关键词核／壳结构，增韧剂，环氧树脂，共混核／壳结构增韧剂是用分步乳液聚合技术制造的一种复合乳胶粒子，其核为橡...     

核壳结构型阻燃剂研究进展

通过微胶囊化技术可赋予阻燃剂以特殊的核壳结构,从而有效减小阻燃剂吸湿性,增加与基体相容性,明显提高阻燃高分子复合材料力学、耐水、阻燃等性能.本文扼要论述了核壳结构型卤系、氢氧化镁、红磷、无机磷系、有机磷系以及膨胀阻燃体系的研究现状,并阐述了该特殊阻燃剂的研究重点与发展趋势.     

无乳化剂乳液聚合法合成单分散大粒径高分子微球的研究

无乳化剂乳液聚合法合成单分散大粒径高分子微球的研究朱世雄杜金环金熹高陈柳生（中国科学院化学研究所北京１０００８０）关键词无乳化剂乳液聚合，单分散，均相成核，低聚物胶束微米级大粒径单分散高分子微球在标准计量、情报信息、分析化学等许多领域都有广泛的...     

单分散核-壳结构介孔二氧化硅微球的合成

在酸性条件下, 采用非离子表面活性剂嵌段共聚物为模板剂, 季铵盐阳离子表面活性剂为共导向剂, 在预先合成的尺寸均一的单分散实心氧化硅微球表面包裹了有序介孔氧化硅层, 进一步通过高温水热处理, 获得了具有良好分散性和均匀尺寸的介孔壳层(孔径7 nm)氧化硅微球(~500 nm). 氧化硅微球外部包裹的介孔壳层具有较大的比表面积(188 m2/g)和孔容(0.23 cm3/g).     

核壳乳剂的制备及其性质

本工作制备了内核碘含量分别为0、2、4、6、8、10、15、25和35mol%的单分散八面体核壳乳剂并对它们的感光性能作了研究。发现二次乳化法是较好的包壳方法。讨论了保证单分散颗粒形成的加料速度范围.将Markocki和Zaleski研究碘含量及pBr对Ag(Br,I)晶体形状影响的结果扩展到碘含量达35mol%。发现有一个生成扁平颗粒的区域。本文采用两种方法:X线衍射以及腐蚀和X线荧光分析颗粒成份结合对所制备的核壳颗粒的双结构进行了实验验证。内核碘含量在0到35mol%范围内,核壳乳剂对光能的吸收量随着碘含量的增加而增加但显影活性不损失,因此有较高的感光度。发现化学增感时核壳乳剂的敏化中心首先在颗粒内部生成。