高分子材料的改性及性能研究

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1、Janus高分子材料的改性及性能研究摘要：Janus高分子材料因其特殊的结构和性能已成为材料科学研究热点，其表面化学和结构直接决定了材料的组装行为和界面吸附行为。目前操控Janus纳米材料的一些主要方法有：对胶体材料表面进行分区，产生导向性的相互作用，或者对材料的结构进行控制，产生特殊的空间位阻。Janus纳米片作为一种可控性复杂胶体，其表面区分和和双重功能集成的特性使其在很多方面都有着潜在的重要应用。为了扩宽Janus纳米片的应用范围，有必要对Janus纳米片进行改性以及对其性能进行研究。本文将

2、针对以上问题展开系统的论述。关键词：Janus；纳米片；改性ResearchofmodifiedandpropertiesinJanushighpolymermaterialAbstract：Complexcolloidswithbothtunablemicrostructureandcompositionareobtainingincreasinginterests.Itsfacialchemistryandstructuredirectlydetermineditsabsorptionatth

3、esurfaceandassemblingstructure.Currently,themainapproachstocontrolthecolloidsisdistinguishingthesurfaceofthematerialsanddominatethestructureofthematerials.Ascomplexcolloidalparticals,thankstothespecialfeatureofdividedsurfaceandintegratedfunctions,Janu

4、snanosheetshasdisplayedpotentialvitalapplicationinmanyfields.Inordertobroadentheapplicationfieldsofthecolloids,itsnecessarytomodifytheJanusnanosheetsandanalyitsproperties.Thedissertationstartssystematicinvestigationaimingatthreeabovetheme.Keywords:Jan

5、us;nanosheets;modifying.0引言纳米材料、信息技术和生物技术作为现代社会经济发展的重要支柱，为人类和社会带来了新的发展方向，其中纳米材料被誉为“21世纪最有前途的材料”[1-3]。在20世纪80年代初，德国科学家Gleiter提出了“纳米晶体材料”的概念[4]，随后经人工制备首次获得了纳米晶体，并对其各种物理化学性质进行了系统的测定，自此纳米材料引起了世界各科学家们的广泛关注，并逐渐发展成为重要的科学研究领域之一。所谓纳米材料是指材料的三维结构中至少有一维处于1-100nm或

6、由此作为基本结构单元构成的材料。纳米材料尺寸极小，表面积很大，在材料表面呈无序排列的原子数远远大于呈有序分布的原子数，导致了纳米材料拥有许多传统材料所不具备的特殊性能，如表面与界面效应、量子效应、小尺寸效应、介电限域效应、宏观量子隧道效应。与此同时，材料的力学、磁学、热学、光学、电学、化学等性质也会发生较为明显的变化，因此纳米材料在航空、军事、生物、医学、功能材料等领域都具有极其重要的应用价值[5]。纳米材料从不同方面将会有不同的分类方法。按其结构进行分类，纳米粒子可以分为对称纳米粒子和不对称纳米

7、粒子。按其空间维度[6]，纳米材料又可以分成如下四类:①零维纳米材料,指在空间3维尺度均在纳米尺度，如纳米尺度颗粒，原子团簇等；②一维纳米材料，指在空间有两维处于纳米尺度，如纳米丝、纳米棒、纳米管等；③二维纳米材料，指在3维空间中有1维在纳米尺度，如超薄膜、多层膜、超晶格等。按化学组成可分为[7]：纳米金属、纳米晶体、纳米陶瓷、纳米玻璃、纳米高分子和纳米复合材料。按材料物性分为：纳米半导体、纳米磁性材料、纳米非线性光学材料、纳米铁电体、纳米超导材料、纳米热电材料等。按应用可分为纳米电子材料、纳米储

8、能材料、纳米光电子材料、纳米生物医用材料、纳米敏感材料等[8]。1Janus纳米微粒的简介1.1Janus纳米微粒的含义传统的高分子微粒是指直径在纳米到微米尺度的高分子聚集体，在生物技术、医药卫生、情报信息、分析计量及色谱分离等科技领域得到越来越广泛的应用[9-11]。由于界面自由能的影响，普通方法制备出的聚合物微粒均是球形或表面化学组成是均匀的(各向同性)。随着科学技术的发展，各种新型高分子材料不断被研发出来，其形状、化学组成与制备方法都与传统高分子微粒有较大区别。Janus是罗