P(St-AM)核壳聚合物微球的制备及其光子晶体膜

采用一步乳液聚合法,调节引发剂用量,制备了不同粒径的具有核壳结构的功能性聚(苯乙烯-丙烯酰胺)乳胶微球.用透射电子显微镜表征了乳胶微球的核壳结构和粒径,所制微球的粒径分别为195,217,234和255 nm.用红外光谱对微球的化学成分进行了表征,证实聚丙烯酰胺已包覆在聚苯乙烯外层.通过竖直沉积自组装法制备了聚合物微球的光子晶体薄膜.扫描电子显微镜表征了所制光子晶体膜的表面形貌,反射和透射光谱表征了光子禁带.结果表明,聚合物微球以面心立方紧密堆积,其(111)面与基底平行;微球粒径不同,光子晶体的光子禁带不同.制备了不同光子禁带的光子晶体,禁带分别位于473,515,574和630 nm,相应的薄膜分别呈蓝色、绿色、黄色和红色,对于光子晶体的拓展和应用具有重要的意义.     

核-壳结构的氯化银/聚丙烯酰胺复合纳米粒子的制备与表征

用反相微乳液作为模板制备了核-壳结构的氯化锯／聚丙烯酰胺(AgCI／PAM)复合纳米粒子。透射电镜(TEM)证实复合粒子为核-壳结构，平均直径约100nm。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射分析显示，平均粒径约50nm的AgCl均匀分散在聚合物中。FTIR谱图表明：AgO与PAM之间存在较强的相互作用。用能级探洲光谱(Energy Detected Spectrum，EDS)和润湿分散实验比较了不同方法改性的复合粒子的表面结构与润湿性能。     

核壳结构葡萄糖敏感微凝胶的制备

用先合成聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)微凝胶核再包一层N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酸共聚物(P(NIPAM-co-AA))壳的办法合成了一系列核壳结构微凝胶.微凝胶壳层厚度随投入的壳储备溶液的增加而增加.研究了pH=3.5时核壳微凝胶的温敏体积相转变行为.由于PNIPAM核和P(NIPAM-co-AA)壳的相转变温度很接近,因此只观察到一个相转变.在EDC催化下使3-氨基苯硼酸与壳层中的羧基反应,将苯硼酸基(PBA)引入微凝胶,得到核为PNIPAM、壳为P(NIPAM-co-AMPBA)的核壳结构微凝胶.改性后的微凝胶表现出3个体积相转变过程.其中第一个对应于P(NIPAM-co-AMPBA)壳层的体积相转变.第二和第三个则是PNIPAM核的相转变过程.由于在沉淀聚合时交联剂BIS反应性更大,PNIPAM核结构不均一,形成BIS含量高的"核"和BIS含量低的"壳".BIS含量低的"壳"被一层疏水的P(NIPAM-co-AMPBA)壳包裹,拉大了其与"核"的相转变温度的差别,因此随着温度升高表现出两个相转变过程.PBA改性的微凝胶同样表现出葡萄糖敏感性,但在葡萄糖存在下溶胀度的改变较小.     

PEDOT基光子晶体的制备及其电致变色性能研究

采用改进的Stöber法合成了单分散SiO₂微球, 通过垂直沉积组装成蛋白石结构光子晶体. 再使用电化学法在组装的SiO₂微球表面生成聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT), 得到核-壳结构的SiO₂@PEDOT光子晶体复合膜. 测试了SiO₂@PEDOT光子晶体薄膜的反射光谱、循环伏安曲线、多电位紫外反射光谱、对比度及响应时间等光学、电化学及电致变色性能. 结果表明, 该光子晶体薄膜在变色时颜色亮丽, 其色差值(26.82)比纯PEDOT薄膜(18.07)提高很多, 并且最大对比度可达39.8%, 高于纯PEDOT薄膜的27.4%, 同时响应时间变快. 此实验结果说明将光子晶体结构引入导电聚合物中, 能够提高其电致变色性能.     

原位聚合法制备温敏性聚合物核壳胶束的响应温度调控及其负载行为

采用原位聚合法成功地制备出聚乳酸/聚(异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)[P(D,L-LA)/PNIPAM-co-AM)\]温敏性核壳胶束. 用SEM, TEM和AFM等方法表征了粒子的外在形貌和内部结构. DLS研究结果表明, 所得核壳粒子的尺寸具有温度敏感性, 通过改变单体的投料比, 可方便地调整胶束粒子的响应温度. 对胶束粒子的染料负载行为做了初步的研究.     

P(St-co-Ma)水溶性聚合物对硫酸钡晶体形貌的调控

以苯乙烯(St),马来酸酐(Ma)为单体合成了水溶性苯乙烯-马来酸酐共聚物[P(St-co-Ma)]。研究了P(St-co-Ma)在不同pH下对硫酸钡(BaSO4)晶体的调控。SEM、TG分析结果表明:水溶性共聚物的存在,能很好地控制硫酸钡晶体的生长,且其形态和尺寸随pH变化而改变。当pH为11和9时,晶体的表面形态分别呈卵形和菜花形。当pH为7和6时,晶体分别为球型-无规混杂和无规状态,聚合物对晶体的调控作用减弱。     

溶剂热法制备无皂阳离子P(MMA-St)纳米胶乳粒子

运用溶剂热法,以丙酮-水为分散介质,偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)引发苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚,制得粒径约为40nm的无皂阳离子聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)纳米胶乳粒子[P(MMA-St)],其结构经TEM,FT-IR,TG和DTA表征。讨论了不同引发剂[AIBA与KPS(过硫酸钾)],AIBA浓度{[AIBA]},单体总浓度{[M0]}对聚合速率的影响。结果表明:相同条件下AIBA引发聚合速率比KPS的快;随着[AIBA]的增大,聚合速率先增大后减小,而粒径先减小后增大;随着[M0]的增大,聚合速率增大;得到[M0]和[AIBA]影响聚合速率的动力学方程为:RP=kP·[M0]0.59[AIBA]0.77;[P(MMA-St)]的热稳定性显著提高。     

超顺磁Fe_3O_4@PDA核-壳结构纳米粒子的制备及表征

利用多元醇高温热解法和溶液氧化法制备超顺磁四氧化三铁聚多巴胺核-壳结构纳米粒子(Fe_3O_4@PDA)。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DLS)、傅里叶转换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TG)等对Fe_3O_4@PDA的结构、形貌和组成进行表征。采用综合物性测试系统(PPMS)对样品的磁性能进行表征。结果表明:Fe_3O_4@PDA的尺寸可以通过氨水与多巴胺的物质的量之比和反应时间进行调控;当Fe_3O_4@PDA中Fe_3O_4的质量分数约为5%时,具有超顺磁性,磁饱和强度为3.8emu/g,比理论值高出36%。     

二氧化硅-聚丙烯腈核-壳结构复合纳米粒子的制备与表征

以甲基丙烯酸-3-(三甲氧基硅基)丙酯改性的SiO2纳米粒子为种子,采用乳液聚合法制备了粒径分布较窄的SiO2-聚丙烯腈(SiO2-PAN)核-壳结构复合纳米粒子。采用动态光散射、傅里叶红外光谱、透射电镜和扫描电镜表征了复合纳米粒子的粒径及分布、组成、形态和结构,并研究了表面活性剂的加入方式、反应温度及交联剂的引入对制备SiO2-PAN复合纳米粒子的影响。结果表明:SiO2-PAN复合纳米粒子为核-壳结构。采用半连续加入表面活性剂的方法,可以成功抑制乳液聚合中次级粒子的生成。通过增加表面活性剂的初始加入量、加快表面活性剂的补加速率,或降低反应温度,可使SiO2-PAN复合纳米粒子的粒径变小。反应温度的降低以及交联剂的引入使SiO2-PAN复合纳米粒子的表面变得平滑。     

核-壳聚合物研究的进展

本文综述了国外有关核-壳聚合物乳液的理论和应用研究近况,并对这一领域的发展进行了展望。     

甲基丙烯酸/丙烯酰胺双单体共聚反蛋白石光子晶体的制备

以烧结后的二氧化硅光子晶体为模板,采用溶胶凝胶法向模板间隙填充以甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酰胺(AM)为双功能单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂的聚合物前驱液,制备了甲基丙烯酸/丙烯酰胺共聚(PMAM)双单体反蛋白石凝胶光子晶体.通过紫外可见光谱分析表明,反蛋白石结构的凝胶膜对pH响应范围在4.0～7.0之间.由于其不受离子强度的影响,除了可以作为pH传感器外,还可以作为金属离子及生物小分子等分子印迹光子晶体传感器的基体膜.     

三维光子晶体的制备

三维光子晶体作为一种光子带隙材料在光学器件、化学生物传感以及信息传输和存储等方面具有广泛的潜在应用价值。自1987年三维光子晶体的概念被提出以来,科学家们一直致力于在实验室用不同的手段合成不同材料和不同结构的光子晶体。本文综述了近年来出现的一些三维光子晶体制备方法,大致分为3类：“自上而下法”（top-down method）、“自下而上法”（bottom-up method）和模板辅助法（template-assisted method）,并详细阐述了每种方法的代表性工作、适用范围以及各自的优缺点。     

种子生长法制备Au@Ag核壳纳米粒子

Au@Ag核壳纳米粒子由于具有优异的局部等离子共振性质 (LSPR),近年来引起人们极大的关注,目前,在成像、催化、信息存储、生化传感等领域已经得到了广泛的应用。在制备Au@Ag核壳纳米粒子的方法中,种子生长法的应用最为广泛,因为它可以实现对Ag壳尺寸及形貌的有效控制。本文综述了影响Au@Ag核壳纳米粒子核壳结构尺寸、形貌、Ag壳厚度以及覆盖均匀程度的一些主要因素,包括Au种子的形貌和浓度、AgNO₃浓度、封端剂、还原剂以及其他一些影响因素。研究发现,Au@Ag核壳纳米粒子在表面增强拉曼光谱 (SERS) 方面具有广泛的应用前景。     

PMMA-PAN核壳结构复合乳胶的制备与表征

采用疏水引发剂引发的半连续无皂乳液聚合法,合成了Z均流体力学直径约70nm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米乳胶。以PMMA纳米乳胶为种子,采用疏水引发剂引发的种子乳液聚合法,制备了PMMA-聚丙烯腈(PAN)核壳结构复合乳胶。采用动态光散射、傅里叶红外光谱、扫描电镜和透射电镜表征了各种乳胶粒的组成、尺寸、结构和微观形态。研究了反应温度、单体用量和表面活性剂用量对PMMA-PAN复合乳胶粒的结构和形态的影响。结果表明:PMMAPAN复合乳胶粒为核壳结构,其壳层厚度可通过改变单体用量进行调整。     

Preparation of Polypyrrole/Poly(methyl methacrylate) Core-Shell Nanoparticles in Four-Component Microemulsion Media

Electrically conductive polypyrrole (PPy)/poly(methyl methacrylate) (PMMA) core-shell nanoparticles were synthesized by two-step microemulsion polymerization. PPy core particles were prepared in a four-component microemulsion system, which was formed with surfactant cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB), cosurfactant n-pentanol, water, and pyrrole. Ferric chloride and iodine was added as the oxidant and the dopant, respectively. Then the PPy nanoparticles were coated with PMMA to prepare PPy/PMMA core-shell nanoparticles. The morphology of PPy/PMMA core-shell nanoparticles was characterized with transmission electron microscopy (TEM). Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy was used to characterize the structure of the samples. The electrical conductivities of samples were studied by a Hall effect testing instrument. Despite being coated with a layer of insulation, the conductivity of the composite PPy/PMMA core-shell nanoparticles could still reached to 7.856 × 10^?1 S/cm.     

带隙可调各向同性蛋白石光子晶体的制备与研究

用旋涂法将聚苯乙烯微球组装成光子晶体,研究了此光子晶体的特点,并分析了在单一微球粒径下旋涂参数对光子带隙的影响.结果表明:旋涂法制备的光子晶体具有各向同性特点,其光子带隙由旋涂参数决定.光子晶体的反射波段取决于乳液中微球的质量分数,而反射强度取决于旋涂层数.因此,在设计光子晶体时,可以根据需要,通过微球的质量分数和旋涂...     

TiO2光子晶体的光子带隙及其应用

最近利用TiO₂光子晶体控制光子的研究取得了一定进展。本文概述了TiO₂光子晶体的分类、性质、制备和应用。TiO₂光子晶体在反射器件、光电转换、化学传感器和光催化等方面应用前景广阔,目前,可见光和近红外波段的TiO₂光子晶体的合成是工作的难点,本文对今后TiO₂光子晶体的研究提出了展望。