可控异质不对称微粒的制备与组装

以聚合物薄膜作为掩模层来掩蔽有序的单层二氧化硅微粒阵列, 通过等离子体刻蚀控制二氧化硅微粒暴露面积, 并在其上进行可控的化学修饰或可控气相沉积, 利用异质区域选择性组装碲化镉荧光量子点, 得到了具有稳定荧光功能的异质不对称微粒. 利用此方法, 还可以通过引入官能团或粒子进一步得到更高级的多功能不对称微粒.     

纳米金掺杂中空微胶囊的制备与表征

将表面含有双键的二氧化硅微粒分散在纳米金和聚乙烯吡咯烷酮溶液中.在此溶液中以聚乙烯吡咯烷酮为模板聚合物进行丙烯酸的模板聚合,得到二氧化硅为核、聚丙烯酸/聚乙烯吡咯烷酮/纳米金为壳层的核壳结构微粒.用氢氟酸将二氧化硅微粒去除后,得到了纳米金粒子掺杂的微胶囊.分别用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜表征了微胶囊在干态和湿态下的形貌.通过电子衍射和透射电子显微镜确证了纳米金粒子在微囊壁上的存在和分布.     

“核-壳”结构微交联聚苯乙烯微粒的合成与表征

本文用复合乳液聚合方法合成了粒径70—160nm的窄分散、微交联聚苯乙烯微粒,透射电子显微镜观测表明该微粒具有核-壳结构。用薄层色谱、透射电镜结合凝胶色谱、粘度等方法对该微粒进行了结构表征并探讨了影响微粒结构的主要因素。实验结果表明:双烯A用量为苯乙烯单体Ⅰ重量的1—4％,第一阶段聚合两小时后,滴加苯乙烯单体Ⅱ进行壳层聚合,合成的微粒含8.0—15.0％的线性聚苯乙烯,壳层主要由与核连接的聚苯乙烯链构成。     

SAXS测定二氧化硅胶体粒子结构

本文考察了正硅酸乙酯(TEOS)在碱性催化条件下通过水解和缩聚而制得的二氧化硅胶体的小角X-射线散射(SAXS)特征，通过散射数据对Porod负偏离的分析和校正，测定了胶体粒子的几何结构，包括胶团尺度分布、胶核尺度分布及平均界面层厚度，这有助于认识胶体的物理化学特征。     

SiO2/聚甲基丙烯酸叔丁酯核壳复合微粒的制备与表征

以甲基丙烯酸-3-(三甲氧基硅基)丙酯(MPS)修饰的SiO2胶体粒子为种子,甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)为单体、十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,采用种子乳液聚合法制备了SiO2/聚甲基丙烯酸叔丁酯的核壳复合微粒。微粒经水解后形成具有pH敏感性的无机/有机复合微粒。研究了影响核壳复合微粒形态结构的因素,结果发现,控制SiO2种子乳液的质量分数在1.5%～2%,可避免聚合过程中生成纯聚甲基丙烯酸叔丁酯乳胶粒子;反应体系中乳化剂SDS的用量超过质量分数0.3%时,易形成纯聚合物乳胶粒子;SDS用量低于质量分数0.15%时,生成的核壳复合微粒易产生团聚;单体和交联剂用量升高,核壳复合微粒的壳层厚度增加,用量过高会导致核壳复合微粒出现团聚现象,并且有纯聚合物乳胶粒子生成。采用TEM、NMR和FTIR及接触角测试技术分析结果表明,复合微粒是由SiO和聚甲基丙烯酸叔丁酯组成的核壳结构微粒。     

单分散中空介孔结构的盐模板合成及形貌调控

中空介孔结构因具有丰富的内部空间以及多孔渗透性外壳等优势,在催化、能源储存与转化及生物医药等领域得到了广泛应用.然而,目前仍然缺少高效、简便且绿色的合成中空介孔结构的方法.本文以柠檬酸钠胶体颗粒作为模板,通过十六烷基三甲基溴化氨(Cetyltrimethylammonium bromide, CTAB)胶束与正硅酸四乙酯(Tetraethyl orthosilicate, TEOS)的水解低聚物在胶体颗粒表面进行界面共组装,直接生长介孔二氧化硅壳层;然后通过简便的醇洗和水洗分别除去CTAB胶束和柠檬酸钠胶体颗粒后,得到中空介孔结构.进一步研究表明,负电荷的柠檬酸钠胶体颗粒与CTAB胶束之间的静电相互作用是诱导氧化硅低聚物在颗粒表面进行交联组装的关键.基于此,通过控制生长时间实现了对中空介孔结构形貌和壳层厚度的精确调控.所得中空介孔二氧化硅纳米球可以显著增强物质的扩散传输,是理想的催化剂载体,负载金纳米颗粒后可以高效催化4-硝基苯酚的还原反应.研究结果为中空介孔材料的绿色简便合成提供了思路.     

壳层可控导电聚吡咯/聚苯乙烯复合微球及聚吡咯中空微胶囊的制备

在导电聚合物含量较小时,含核壳结构的导电聚合物复合粒子就可以具有和本体相当的导电率,且加工性好,近年来这种核壳结构微粒的制备已引起了科学家们的广泛关注．Armes等[制备了导电聚吡咯、导电聚苯胺包覆聚苯乙烯的核壳结构胶体粒子及聚苯胺和二氧化硅的纳米复合物．刘正平等用改进的方法在粒径为116nm的单分散聚苯乙烯乳胶粒子上包覆聚吡咯,     

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 .     

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.     

水热法合成CdS/ZnO核壳结构纳米微粒

以半胱氨酸镉配合物为前驱体,采用水热法合成CdS纳米微粒,并以ZnO对其进行表面修饰,形成具有核／壳结构的CdS／ZnO半导体纳米微粒,CdS纳米微粒表面经ZnO修饰后,其带边发射大大增强,透射电镜显示,110℃下反应4h所得的CdS／ZnO颗粒尺寸约为20nm,电子衍射表明其结构为六方相。     

SiO2/α-FeOOH和SiO2/γ-Fe2O3微粒的界面研究

α－FeOOH微粒由于其表面高活性，在转变成γ－Fe2O3的热处理过程中容易烧结，一旦这种烧结现象发生，得到的γ－Fe2O3磁粉磁性能大大下降[1]．为了克服这一困难，目前采用在α-FeOOH微粒表面包敷有机物[2]和无机物[3]来隔离颗粒，阻止其聚集．其中SiO2表面包敷处理是最令人感兴趣的研究课题之一[4，5]．SiO2是一种难烙性的非磁性材料，它包敷在α-FeOOH微粒表面外，不仅可提高α－FeOOH转变成γ－Fe2O3的热处理温度，有利于得到外形完好、晶格完整的γ－Fe2O3磁粉，而且由包效层与内核之间的界面相互作用引起的表面各向异性常…     

反相微乳液法制备纳米SiO2的研究

在壬基酚聚氧乙烯5醚(NP-5)/环己烷/氨水的反相微乳液体系中，进行正硅酸乙酯(TEOS)的水解、缩合反应，得到粒径在30～50 nm的单分散纳米SiO₂胶体。红外光谱法(FTIR)及透射电子显微镜(TEM)观察证明了纳米SiO₂粒子的生成。反相微乳液体系相图的研究表明，水相为氨水比纯水有较窄的W/O型微乳区。氨水微乳液是碱催化TEOS水解、缩合制备纳米SiO₂粒子的适宜体系。当体系中TEOS的浓度增大时，粒子的粒径随之增大。降低NP-5     

接枝型偕胺肟树脂/SiO_2功能复合微粒的制备

用偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对微米级硅胶进行了表面化学改性,采用溶液聚合法,在改性硅胶微粒表面接枝丙烯腈(AN),制备了接枝微粒PAN/SiO2。用盐酸羟胺对接枝PAN进行偕胺肟(AO)化转变,制得了接枝有偕胺肟树脂(PAO)的复合型功能微粒PAO/SiO2。采用红外光谱(FT-IR)、热失重(TGA)及扫描电子显微镜(SEM)等测试技术,对接枝微粒PAN/SiO2以及功能微粒PAO/SiO2进行了表征,考察了制备条件对AN的接枝聚合过程及对PAN的偕胺肟化转变过程的影响规律。结果表明,适宜的接枝聚合条件为:引发剂质量分数为1.5%,反应温度为75℃。接枝聚合5h可制得接枝度为0.14g/g的接枝微粒PAN/SiO2。受偕胺肟基团空间位阻的影响,PAN的偕胺肟化转变反应不能进行彻底,适宜的PAN/SiO2偕胺肟化转变反应条件为:介质pH值为6～7,温度70℃,反应时间4h。所制得的功能微粒PAO/SiO2腈基转化率约为78%。     

SiO2/TiH2包覆粉体的制备及其释氢特性

熔体发泡法因可通过其简单的工艺制备高强度的泡沫铝而受到广泛的关注．TiH2颗粒可以作为泡沫铝的发泡剂，但其仍存在分解温度与铝熔点的温度失配问题．这种温度失配是导致泡沫铝制品孔洞结构难以控制的最大障碍，解决办法之一是延迟TiH2的分解过程．     

微流控芯片中细胞动态胞吞二氧化硅纳米颗粒的研究

研究了用微流控芯片在体外模拟人体血液流动状态下细胞胞吞二氧化硅纳米粒子的方法和特性. 通过调节储液池的液面差, 使细胞从微通道入口流入并在通道内沉积贴壁生长. 将含有贴壁细胞的微流控芯片放入37 ℃/体积分数5%CO₂的培养箱中, 使细胞培养液连续流过贴壁细胞. 培养24 h后, 在流动的培养液中加入作为荧光标记物的500 nm 粒径的掺杂有异硫氰酸荧光素(FITC)的二氧化硅微球(MSN), 继续培养6 h后, 用荧光显微镜测定细胞胞吞二氧化硅纳米粒子后的荧光强度, 考察了不同流速下细胞对二氧化硅微球摄入量的影响. 结果表明, 在动态条件下, 细胞对二氧化硅微球的吞噬量明显下降, 当流速从0.022 mm/s 增加至0.74 mm/s时, 吞噬量从静态测得值的74.7%下降至7.1%.     

C(膜)/Si(SiO2 )(纳米微粒)/C(膜)热处理的形态及结构分析

用直流辉光溅射+真空镀膜法制备了一种新型结构的硅基纳米发光材料- C(膜)/Si(SiO2)(纳米微粒)/C(膜)夹层膜,并对其进行了退火处理.用TEM、 SEM、 XRD和XPS对其进行了形态结构分析.TEM观察表明: Si(SiO2)纳米微粒基本呈球形,粒径在30 nm左右.SEM观察表明: 夹层膜样品总厚度约为50 μm,膜表面比较平整、致密.400℃退火后,样品表面变得凹凸不平,出现孔状结构; 650℃退火后,样品表面最平整、致密且颗粒均匀.XRD分析表明:制备出的夹层膜主要由SiO2和Si组成,在C原子的还原作用和氧气的氧化作用的共同作用下, SiO2和Si的含量随加热温度的升高而呈现交替变化: 400℃时, C的还原作用占主导地位, SiO2几乎全部被还原成了Si,此时Si含量最高; 400～650℃时,氧化作用占主导地位, Si又被氧化成SiO2, Si含量降低, SiO2含量逐渐上升,在650℃达到最高.XPS分析表明: 在加热过程中, C原子逐渐扩散进入Si(SiO2)微粒层,在650℃与Si反应生成了新的SiC.     

纳米刚性微粒与橡胶弹性微粒同时增强增韧聚丙烯的研究

通过力学性能测试、动态力学试验、ＤＳＣ 分析以及材料断面形貌与结构分析等手段,对以纳米二氧化硅（ＳｉＯ２） 为刚性微粒、以三元乙丙橡胶（ＥＰＤＭ） 为弹性微粒组成的聚丙烯（ＰＰ）／ 纳米ＳｉＯ２／ＥＰＤＭ 的同时增强增韧效果进行了研究．结果显示,上述两种微粒可同时大幅度提高ＰＰ 的韧性、强度和模量,当ＰＰ／ 纳米ＳｉＯ２／ＥＰＤＭ 为８０／３／２０ 时,两种微粒体现较明显的协同增韧效应．纳米ＳｉＯ２ 可提高ＰＰ 的结晶温度和结晶速度,并使球晶细化．纳米ＳｉＯ２ 刚性微粒在ＰＰ连续相中以微粒团聚体形态分布,构成团聚体的平均微粒数约为６ ～７ ,其与ＰＰ基体表现出较强的结合牢度．ＰＰ／ 纳米ＳｉＯ２／ＥＰＤＭ 的综合性能已接近或达到工程塑料的性能．     

Adhesion of Colloidal SiO(2) Particles on ZnS-Type Phosphor Surfaces

The interaction between colloidal SiO(2) particles and the surface of ZnS-type phosphors has been studied. The green emitting phosphor ZnS:Cu,Al,Au applied in color television tubes was chosen as a model compound. After the surface of the phosphor particles (d(50)=5.0 μm) was treated in different manners like washing with H(2)O, HCl, or H(2)O(2) as well as precoating with colloidal ZnO particles (d(50)=81 nm), colloidal SiO(2) particles (d(50)=207 nm) were added. Thereafter, the amount of adhered SiO(2) was investigated based on SEM and ESCA analysis. By ESA measurements the surface charge of the colloids and the differently treated ZnS materials was investigated. Based on the experimental results it can be concluded that colloidal SiO(2) particles adhere sufficiently only if ZnO is present on the ZnS surface. The SiO(2) particles are located on top of the ZnO. Finally, the attractive interactions in the system ZnS-ZnO-SiO(2) are discussed in more detail. Copyright 2000 Academic Press.     

微乳法制备纳米TiO2 /SiO2的结构及光催化研究

Nanosized TiO₂ and TiO₂/SiO₂ particles were prepared by hydrolysis of tetrabutyl titanate (TBOT) and tetraethyl orthosilicate (TEOS) in the TX-100 reverse microemulsion. These particles were characterized by TG-DSC, XRD, FTIR, TEM，N₂ adsorption-desorption. Their photocatalytic activity was tested by degradation of methyl orange. The result shows that TiO₂/SiO₂ nanoparticles are with a monodispersed spherical phase and a uniform size distribution，and TiO₂ particles are dispersed on the surface of SiO₂. The band for Ti-O-Si vibration in FTIR was observed, the Ti-O-Si bond increased the stability of anatase TiO₂, suppressed the phase transformation of titania from anatase to rutile. And due to the addition of SiO₂, the average size of titania decreased from 38 nm in pure TiO₂ to 5 nm in TiO₂/SiO₂. It was found, under UV light irradiation, TiO₂/SiO₂ particles showed higher activity than pure TiO₂, and TiO₂/SiO₂(1/1) particles showed the highest photocatalytic activity on the photocatalytic decomposition of methyl orange, which was influenced by crystal structure, particle size, crystallinity and Surface area Characteristics.     

微乳法合成纳米SiO2/TiO2及其光催化性能

采用聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)/正己醇/环己烷/氨水微乳体系合成了纳米TiO2和SiO2/TiO2复合物,用X射线衍射、红外光谱和透射电镜对其结构进行了表征,并以甲基橙降解评价了其光催化性能,讨论了SiO2/TiO2摩尔比、晶相组成及粒径与光催化活性的关系.结果表明,SiO2/TiO2催化剂中形成了新的Ti-O-Si键和无定形SiO2;在纳米TiO2中复合SiO2能有效抑制锐钛矿向金红石的转变,增加锐钛矿的稳定性,并阻止TiO2晶粒的聚集生长.催化剂的光催化活性随金红石含量的增加而降低,加入适量SiO2能明显提高TiO2的光催化活性,其中摩尔比为1/7的SiO2/TiO2光催化活性最高.