金属介电核壳结构复合材料的制备、性质及应用

金属介电核壳结构复合纳米颗粒因其独特的结构而具有许多奇异的性质,尤其表现在表面等离子体共振特性上。通过改变金属纳米颗粒的大小和核壳的相对尺寸,可实现光学共振在很宽波段内的可调特性。这一特性不仅在光子学,而且在生物光子学、生物医学等领域都有广泛的应用前景。本文介绍了几种金属介电核壳结构纳米颗粒的制备、性质及其应用。     

单分散聚丙烯酸丁酯-二氧化硅核壳粒子的制备

近年来,有机-无机核壳材料因其具有可调的光、电、磁等特性而备受关注．无机物外壳可以增强粒子的热力学稳定性、机械强度和抗拉性能．高分子乳胶粒内核具有弹性,且易成膜,外部包覆无机物的乳胶粒可结合两者特性并产生协同效应．     

SiO2/ZnO复合纳米粒子的制备及表征

采用双注控制沉积法(Controlled Double-Jet Precipitation,CDJP)将反应物添加到含有SiO₂的溶液中,通过直接的表面反应来制备单分散的SiO₂/ZnO复合纳米粒子,并对其进行了表征。透射电镜(TEM)观察表明,SiO₂表面有一层ZnO纳米颗粒或薄层。对复合纳米粒子SiO₂/ZnO进行X射线衍射(XRD)分析,复合颗粒的衍射峰与单独的氧化锌的衍射峰完全一致。能量弥散X射线法(EDX)分析表明,复合颗粒中含有Zn、Si、O元素。荧光光谱表明有ZnO的吸收峰。     

单分散水溶性金纳米团簇的制备及表征

采用改进的Brust方法,用硼氢化钠还原氯金酸,并以巯基丁二酸(MSA)、氮乙酰基半光胺酸(NAC)作为包裹剂,成功制备了单分散的水溶性金纳米团簇。高分辨透射电镜(HRTEM)结果表明,增大硫醇与氯金酸的比例并增加氯金酸的初始浓度,有利于得到尺寸更小的金纳米粒子。当氯金酸的浓度(C_Au)为9.3 mmol·L^-1,C_Au:C_S为1:30时,得到了直径约为1 nm、标准偏差为0.2 nm的Au@MSA纳米团簇。结合紫外(UV)、热重(TG)和X射线光电子能谱(XPS)分析结果,可以推测出单分散金纳米簇的化学式为[Au₃₈(MSANa)₂₆]或[Au₃₉(MSANa)₂₇]。     

单分散SiO2/PS复合粒子的制备

聚合物包覆无机物的核一壳结构复合粒子研究长期以来受到关注,源于其应用广泛．根据表面性质要求对无机相或者有机相表面进行功能化,可使得到的复合粒子与不同的应用体系相匹配．这类聚合物包覆无机物的有机／无机复合粒子,已在光学器件、分离、药品、农业、涂料等很多领域有广泛和潜在应用．本文制备这类复合粒子用于石油工业模型催化剂和助剂．     

羰基铁粉/银核-壳粒子及其复合材料的制备与电磁特性

运用液相化学还原银技术, 制备了羰基铁粉/银核-壳复合粒子; 以该复合粒子为屏蔽填料, 制备了一种宽频、高效的新型电磁屏蔽橡胶材料. 分析了该屏蔽填料的表面形貌和组成, 研究了其电磁特性对电磁屏蔽橡胶材料屏蔽效能的影响规律. 结果表明, 具有完整核壳结构的羰基铁粉/银复合粒子兼具优异的磁性能和高导电率, 用其组成的电磁屏蔽橡胶材料对电磁波能同时产生较强的吸收损耗和反射损耗, 屏蔽效能(SE)优于传统的屏蔽橡胶材料.     

无机-高分子磁性复合粒子的制备与表征

详细地研究了乳化剂用量对种子乳液聚合反应的影响,并成功地制备出粒径约300nm的苯乙烯/丙烯酸共聚小球。另外,还报道使用化学共沉淀法使无机粒子与高分子球复合,制备出高分子球为核,无机粒子为壳层的磁性复合粒子,使用XRD、TEM等手段对此复合粒子进行了表征。同时,进一步研究了这种复合粒子悬浮液的悬浮性能以及粘度随磁场的变化情况。     

单分散聚苯乙烯微球的制备及表征

应用膜乳化-液中干燥法成功制备出粒径为2～20μm的单分散聚苯乙烯(PS)微球.PS微球的粒径主要由膜孔径决定,其值约为膜孔径的2倍;PS溶液的浓度对其也有一定的影响.膜乳化过程中的压力对微球粒径的分散性有很大的影响,在一定压力范围内,粒径呈单分散.在分散相中加入致孔剂,制备出表面多孔的PS微球.采用复乳-液中干燥法制备出中空PS微球.     

单原子分散含Ni复合氢氧化物的制备及POM反应研究

以共沉淀法合成的系列NiMgAl单原子分散复合氢氧化物(NMA-HTLC)为前驱物, 经过焙烧制得复合氧化物催化剂. 并考察了不同催化剂的焙烧温度、还原温度、反应温度对催化甲烷部分氧化反应的影响.     

炭黑/聚苯胺纳米复合粒子的制备与表征

用现场原位聚合法制备了炭黑/聚苯胺纳米复合粒子,讨论了聚合反应条件对产物电导率的影响,并表征了复合粒子的形态和耐热性能.结果表明,所得的炭黑/聚苯胺纳米复合粒子粒度约为50 nm并具有核-壳结构,其电导率达30 S.cm-1,热分解温度约为600℃.     

Synthesis and Characterization of Monodisperse Spherical Zirconia Particles

Monodisperse zirconia spherical particles are prepared by hydrolysis of zirconium propoxide in 2-methoxyethanol in presence of decanoic acid as a shape stabilizer. The powder is analyzed by computer image analysis on TEM micrographs, TG-DSC, FTIR, X-ray diffraction and nitrogen adsorption isotherms. A competition phenomenon between aggregation and individual growth of the particles during precipitation is deduced from the observations.     

在SiO2表面合成光滑纳米银壳的新方法——热裂解-熔流法

A new route for the preparation of silver nanoshells on silica spheres, leading to the establishment of a simple, efficient and easy-to-scale-up way for the synthesis of smooth silver nanoshells on silica monodispersed spheres, is reported through transforming the silver oxide shell to zero-valence silver by thermal cracking, applying surface strain theory to alter the shape of core-metal shell colloidal and form smooth metal nanoshell in hot inert flowing liquid. SEM images show that the silver nanoshells may be formed at 130 ℃ and deformed at 180 ℃ in hot inert flowing liquid. XRD indicates the formation of cubic structure pure silver with high crystallinity. Also, EDX and UV diffuse reflection spectrum analyses were conducted to characterize the as-prepared samples.     

Synthesis and Characterization of the Organic Surface Modifications of Monodisperse Colloidal Silica

Monodisperse colloidal silica spheres were prepared from tetraethylorthosilicate in mixtures of water, ammonia and ethanol. The surfaces of the spheres were successfully modified by chemical reaction with silane coupling agents. Several qualitative and quantitative methods were employed to analyse the organic surface modifications. As a result, the surface coverage of silica spheres with silane coupling agents could be calculated using different characterization methods.     

无皂乳液聚合制备高浓度单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)胶体粒子

通过添加聚乙烯醇和丙酮，找到了一种无皂乳液聚合制备高浓度单分散苯乙烯－甲基丙烯酸甲酯共聚胶体粒子的新途径，粒子半径达纳米数量级，体系的固含量大于50％，研究了聚乙烯醇和丙酮对反应过程，胶乳粒子大小的影响，结果表明聚乙烯醇和丙酮对高浓度无皂纳米胶乳粒子的形成与稳定起重要作用。     

Synthesis of Monodisperse α-Fe2O3 Particles in Short Periods

Asanimportantmaterialusedformagnetic,pigment,catalysis,gas-sensitiveandmedicalimagingapplications,monodispersehematite(a-Fe2O3)particleshaveattractedmoreattentionsinrecentyears1,2.Althoughvariousmorphologica-Fe2O3particleshavebeensynthesizedbyforcedhydrolysisprocess3,4,inwhichthepropertiesofa-Fe2O3particlesvaryconsiderablywithalargenumberofsynthesisparameterssuchaspH,theconcentrationofreactants,thecoexistentanionsetc.,thereisalackofmethodforpreparingmonodispersea-Fe2O3particlesinshortperiod…     

核/壳型CdTe@SiO2荧光纳米复合粒子的制备与表征

利用反相微乳法, 以巯基乙酸修饰的水溶性CdTe量子点为核, 包覆SiO₂, 制备得到核壳型CdTe@SiO₂荧光纳米复合粒子. 用紫外-可见(UV-vis)分光光度计, 荧光(PL)分光光度计, 红外(FT-IR)光谱仪, 透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段, 对得到的荧光纳米复合粒子的性能进行表征, 结果表明: 得到的CdTe@SiO₂纳米复合粒子是核壳型结构, 由SiO₂壳层包覆多个量子点, 其大小均匀, 水溶性好, 有效地提高了量子点的稳定性, 大大增强了其抗光漂白性能, 为该材料的进一步生物应用打下了良好的基础.     

SiO2/Zn1-xMgxO复合半导体颗粒的制备及其光谱特性

利用异相成核种子生长法,采用锌镁盐浸渍和800℃固态烧结两处理步骤,在亚微米级的单分散SiO2球上沉积Zn1-xMgxO。通过XRD、TEM和SEM表征,SiO2表面具有一层约17nm厚的Zn1-xMgxO壳层,EDX证明其组成为Si、O、Mg、Zn,同SiO2/ZnO比较,UV-Vis测试发现其具有更好的紫外吸收性能,红外谱图显示SiO2表面的硅羟基被SiO2和Zn1-xMgxO之间的界面键取代,在波长290nm的紫外光激发下出现了398nm紫色荧光峰和468nm及451nm2个较强的蓝色荧光峰。     

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%。