核壳结构纳米复合材料的制备及应用

核壳结构纳米复合材料由于独特的物理、化学特性和广泛的应用前景,近年来成为研究的热点.本文系统地综述了核壳结构纳米复合材料的类型,针对应用方向总结了核壳结构纳米复合材料的研究现状.系统地归纳了核壳结构纳米复合材料在光学、催化、医药与生物、光子晶体、超疏水涂层等方面的应用,评述了其特点和发展的方向,并对其应用前景进行了展望...     

核壳结构纳米粒子

纳米粒子由于具有大量的潜在应用,近年来已引起人们极大的关注。通过表面改性(如制备核壳结构的纳米粒子)可以使其获得更多特殊的性质。本文就最近几年制备壳核结构纳米粒子的方法进行了总结,根据其核、壳的不同材料进行了分类,并对其中某些方法进行了比较。     

贵金属壳-胶球核纳米复合材料的研究进展

综述了贵金属纳米粒子修饰的核胶球材料的研究进展。 由于贵金属壳-胶球核复合材料具有高的稳定性和优异的光学、催化等性质,是当前材料科学研究领域的一个热点。 因此,发展简单的、大量的制备这种复合材料的方法,以及广泛深入地研究其性能和应用具有十分重要的意义。     

碳化钨/碳化二钨核壳结构纳米复合材料的制备及电化学性能

以偏钨酸铵为钨源, 铁黄(FeOOH)为载体, 将表面包覆法与原位还原碳化技术相结合, 制备出了具有核壳结构的碳化钨(WC)/碳化二钨(W₂C)纳米复合材料; 应用X射线衍射(XRD)分析、透射电子显微镜(TEM)和X射线能量散射谱(EDS)等手段对不同阶段样品的晶相、形貌、微结构和化学组成等特征进行了表征. 结果表明, 负载体经煅烧后, 载体及包裹层的物相均发生了变化, 形貌也相应地发生了改变; 经盐酸处理及还原碳化后, 样品由WC和W₂C纳米颗粒构成, 并构成了以W₂C为壳, 以WC为核的典型核壳结构; 结合表征结果对核壳结构的形成机理进行了探讨. 采用三电极体系循环伏安法测试了样品在酸性、中性和碱性溶液中对甲醇的电催化氧化活性. 结果表明, 与颗粒状碳化钨和介孔空心球状碳化钨相比, 样品的电催化活性有了明显的提高. 这说明W₂C与WC构成核壳结构纳米复合材料后, 其电化学性能有了明显的提升, 核壳结构纳米复合材料是提高碳化钨催化材料活性的有效途径之一.     

置换法制备核壳结构Cu/Al复合粉末

在以明胶为保护剂、氟离子为络合剂的水溶液中, 采用Al粉直接置换还原铜盐的方法, 实现了纳米Cu在Al粉表面的快速化学沉积, 制备出核壳结构的Cu/Al复合粉末. 提出了置换反应的机理和历程, 探讨了反应的影响因素. 利用SEM, XRD, EDS, BET等测试手段对复合粉末进行了微观测试和表征. 结果表明: Al粉表面连续、均匀包覆了由晶粒大小约20 nm的Cu纳米颗粒组成的壳层.     

可控核/壳结构聚合物电纺纤维的制备与应用

核/壳结构纳米纤维是一种兼具核层与壳层优异性能的功能化复合纤维, 通常具有优于核层和壳层自身的性能, 如可控的机械强度和较好的热传导系数等。其特殊的结构极大地提高了纤维的使用价值, 拓宽了纤维的应用领域, 因此, 核/壳结构纳米纤维成为纤维领域的研究热点之一。静电纺丝技术因其简单有效的特点, 近些年来在众多纳米纤维制备技术中一直备受关注, 制备结构和形貌可控的核/壳结构纤维的方法对于指导其在实际中的应用尤为重要。本文系统介绍了以静电纺丝技术制备核/壳结构纳米纤维的方法, 主要包括单喷头相分离法、同轴静电纺丝法、乳液静电纺丝法以及模板法, 重点讨论了影响核/壳结构的主要因素以及核/壳结构对纤维性能的影响。综述了近几年来国内外关于可控核/壳结构电纺纤维制备的研究新进展及其在药物缓释体系、组织工程支架、多功能敷料、污水处理材料、疏水性材料等领域的潜在应用价值。     

多层核-壳结构复合微球材料制备研究进展

基于不同组分的核芯材料制备多层核-壳结构复合材料的独特优势在于可实现对复合材料的尺寸、形态及组成的有效调控,从而获得多类具有新颖结构和性能的多功能复合材料.根据常见核芯材料的组成类型,将核芯材料分为无机纳米颗粒(如磁性微粒、二氧化硅、纳米金属、半导体等)和聚合物微球(如聚苯乙烯和聚合物微凝胶)两类,并分别从多层核-壳复合微球材料的制备方法特点及其性能等方面进行分析和阐述.     

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     

超声法制备硫化铅/二氧化硅核壳结构亚微米粒子

0 引言 纳米微粒具有的小尺寸效应,表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等导致纳米粒子的热、磁、光、敏感特性和表面稳定性等不同于常规粒子,这就使得它具有广阔的应用前景.     

聚合物负载金属纳米粒子型核壳结构催化剂的研究

核壳结构聚合物负载型催化剂因其载体材料独特的结构、形貌和性质而具有优异的催化活性,成为了催化化学领域研究的热点。本文综述了聚合物负载金属纳米粒子型核壳结构催化剂,包括球形聚合物刷负载金属纳米粒子、聚合物中空微球负载金属纳米粒子、聚合物实心微球表面包覆金属纳米粒子等类型催化剂的制备及其相应的催化性能,强调了各类载体的组成和结构特点对催化活性及其稳定性的影响。最后总结了该类催化材料的优势和不足,并对其性能和应用进行了展望。     

BaTiO_3包覆粉煤灰漂珠/聚苯胺复合材料的制备及电流变性能

首先利用原位化学氧化聚合法将聚苯胺包覆在粉煤灰漂珠表面(FAFB/PAn),再利用低温溶胶凝胶-水热法制备BaTiO_3包覆FAFB/PAn的复合材料(FAFB/PAn/BaTiO_3),形成内核为空心漂珠、外壳依次为导电层、绝缘层的核/壳结构.采用FTIR、XRD、SEM、数字式四探针以及LCR介电谱仪对FAFB/PAn/BaTiO_3复合材料的结构与性能进行分析;以FAFB/PAn/BaTiO_3为分散相制备的电流变液,对其悬浮性及外加电场下的剪切应力进行测试.FTIR和XRD结果证明了利用本文的实验方法可成功将PAn和BaTiO_3引入到FAFB表面.电导率测试结果表明,复合材料电导率为7.8×10~(-4)S·cm~(-1),相对BaTiO_3提高了近2个数量级.在1~2000 k Hz交变电场频率测试范围内,FAFB/PAn/BaTiO_3具有相对较好的介电性能:当f=1 k Hz时εr最大为598,随电场频率的增加介电常数逐渐减小,对应的介电损耗tanδ最大为1.14,且随电场频率的增加介电损耗逐渐减小,当f=200 k Hz时tanδ=0.75,后趋于平稳.比较了7天的悬浮稳定性发现,FAFB/PAn稳定性最好,悬浮率可达88%,而包覆BaTiO_3后与纯BaTiO_3相当,仅为60%.在电场作用下FAFB/PAn/BaTiO_3表现出较明显的电流变性能,即当E=4.0 k V/mm时,剪切应力达631 Pa,且具有较好的抗击穿能力.     

高岭土／羧甲基淀粉复合颗粒的制备及其协同电流变效应

通过二次插层取代法，以二甲基亚砜为前驱体，羧甲基淀粉二次插层取代制备 了高岭土/羧甲基淀粉纳米复合材料。结合XRD，FTIR，SEM和EDS等测试手段对复合 材料的结构进行了表征。研究结果发现，羧甲基淀粉经过二次插层取代引起了高岭 土片层之间的剥离，形成剥离型纳米复合材料。该复合材料制备成电流变液出现了 较大的协同效应，具有很好的电流变行为，并发现电流变性能与复合物中羧甲基淀 粉的含量有密切关系。     

表面改性纳米BaTiO3杂化聚酰亚胺薄膜的合成及其热性能

以3,3’,4,4’-联苯四酸二酐和4,4’-二氨基二苯醚为原料,通过原位聚合和流延成膜法制备了不同纳米BaTiO3含量的聚酰亚胺(PI)/BaTiO3杂化膜。采用不同的硅烷偶联剂对纳米BaTiO3进行表面改性,发现γ-巯丙基三乙氧基硅烷(KH590)的改性效果较好。大部分杂化膜在质量损失5%的温度都较纯膜有不同程度的升高,最多升高了18℃,说明PI/BaTiO3杂化膜较纯膜具有更好的耐热性能,且热分解温度均高于520℃。     

PANI/La2O3复合纳米材料的合成及其电化学降解的抑制作用

作为离子型表面活性剂, 对-甲基苯磺酸可用于氧化镧的预超声分散处理, 同时还可作为质子酸对聚苯胺(PANI)进行掺杂, 从而赋予聚苯胺导电性. 采用化学法合成了聚苯胺/氧化镧复合纳米材料, 用四探针法测定了材料的电导率, 用扫描电镜、电子能谱、X射线衍射、红外光谱等检测分析手段对材料进行了表征. 结果表明, 聚苯胺及聚苯胺/氧化镧复合纳米材料的电导率分别为1.0•和1.9 S•cm^－1, 粒子直径分别约为200和50 nm. 氧化镧的掺杂未降低聚苯胺的电导率, 并使粒径减小. 循环伏安实验结果说明, 氧化镧的掺杂可提高氧化还原峰的电流密度, 并能有效抑制聚苯胺在0.25～2.0 mol•L^－1的H₂SO₄及H₃PO₄水溶液中的电化学降解.     

氧化热处理对聚苯胺/V2O5杂化材料结构和性能的影响

采用原位氧化聚合法将聚苯胺分子链插入层状V2O5的片层中,制得了聚苯胺／五氧化二钒(PAn／V2O3)纳米杂化材料,并用氧气对杂化材料进行氧化热处理,用WAXD、FTIR、TGA、电导率及循环伏安测试等手段研究了氧化热处理对杂化材料结构与性能的影响。结果表明：氧化热处理对杂化材料的层状结构几乎没有影响,但将导致层闯客体聚苯胺分子链上醌式结构的比重略有增加,降低了电子的离域能力,从而使得电导率略有下降,同时伴随着部分V^4 氧化为V^5 ,使得嵌锂能力得到明显改善。     

纳米晶钛酸钡的Sol-gel法制备及其尺寸效应

采用sol-gel法制备了不同粒径的钛酸钡（BT）纳米晶粉. XRD、Raman光谱和DSC测试结果显示,随着退火温度的升高，晶粒长大，晶胞的a轴逐渐减小， c轴逐渐增大.粒径在54 nm左右时，钛酸钡由顺电立方相向铁电四方相结构转变，在立方-四方相变过程中，晶胞略微膨胀.随着粒径的减小，正交-四方相变温度升高，四方-立方相变温度降低， Raman谱峰降低和宽化，粒径为38 nm左右时四方相的特征峰消失.     

Sb2O3／TiO2纳米复合物的合成及性质研究

以改进的溶胶-凝胶法制备了Sb2O3／TiO2纳米复合物,用扫描电镜、X射线粉末衍射、傅立叶红外光谱、紫外-可见光谱以及荧光等测试技术对产物进行了分析和表征．结果表明：所得纳米复合物颗粒分散均匀,具有锐钛矿相结构,平均粒径约为10nm．还研究了所得产物的光催化性质、电化学性质及电化学发光行为．结果表明：Sb2O3的掺入可以提高TiO2的光催化效果,当反应物中m（Sb2O3）／m（TiO2）=10％时,所得纳米复合物对亚甲基蓝和罗丹明B的光催化效果最好．     

Mg-Ni/BaTiO_3催化剂上CH_4/CO_2重整反应研究

采用等体积浸渍法制备了MgO改性的一系列Mg-Ni/BaTiO3催化剂,并在固定床反应装置上考察了这些催化剂对CO2重整CH4反应的催化活性。结果表明,MgO质量负载为5%的Mg-Ni/BaTiO3催化剂活性最好。考察了不同浸渍顺序对催化剂性能的影响,结果表明,先浸镁盐后浸镍盐制得的催化剂催化性能更为理想。XRD、TPR和TPD表征发现,与催化剂Ni/BaTiO3相比,MgO的添加有利于提高催化剂的催化活性和抗积炭性能,对催化剂起到了良好的改性作用。     

纳米钛酸钡及其烧结物的制备

溶胶 凝胶技术已为制备各种金属氧化物纳米材料的较普遍方法[1],其优点是产物具有超细颗粒尺寸 ,高纯度和化学均匀性 .溶胶 凝胶法制备纳米钛酸钡时一般将钛的有机醇盐与钡盐反应生成溶胶 ,然后形成凝胶 ,再进行热处理制得纳米钛酸钡[2 ,3].本文以钛酸丁酯和氢氧化钡为原料 ,采用溶胶 凝胶工艺制备出纳米钛酸钡晶体粉末 .用ＴＧ ＤＴＡ和ＦＴＩＲ技术考查了纳米晶钛酸钡凝胶先体热分解反应过程 ,用ＳＥＭ和ＸＲＤ对粉体形貌和晶型进行分析 ;并用上述粉体制成了微观组织结构仍保持纳米尺寸的陶瓷材料 .粉体制备 :称 15 7ｇ氢氧化钡 (Ｂａ(…     

固相剪切碾磨方法制备聚丙烯/钛酸钡高介电常数复合材料

采用固相剪切碾磨方法(S3M)制备高介电常数聚丙烯/钛酸钡复合材料。当钛酸钡体积分数φBaTiO3=0.50时,体系的介电常数由纯聚丙烯的2.3增加到108.7(1 kHz)。复合材料断面的SEM照片显示,粒径约100 nm的钛酸钡粒子均匀分散在聚丙烯基体中。复合粉体的SEM、TGA和FT-IR分析表明固相剪切碾磨产生的强大剪切、挤压、摩擦等作用在聚合物相引起多种复杂的物理及化学变化,聚合物粒径变小,粒子比表面积增大,表面能大幅增加,与具有较高表面活性的钛酸钡粒子形成较强的界面相互作用。