有机无机纳米复合水凝胶的制备与应用-材料导报

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1、有机$无机纳米复合水凝胶的制备与应用$周建华等+"+有机!无机纳米复合水凝胶的制备与应用!周建华!王林本!孙根行!陕西科技大学资源与环境学院"西安!"##$"#摘要""纳米材料具有直径小"比表面积大以及易于实现表面功能化的优点!受到广泛的关注#与普通水凝胶相比!将无机纳米材料分散在水凝胶中制备的有机$无机纳米复合水凝胶的力学性能"光学性能"热力学性能都有较大提高#主要综述了%&'$"(&'$")*+',等无机物作为填充剂或交联剂制备纳米复合水凝胶的方法!如共混法"原位法等!并分析了其在环保"医药等领域的应用#关键词""纳米复合水凝胶"二氧化硅"二氧化钛"四氧化三铁中图

2、分类号"%-+"""""""文献标识码".!"#$%"%&'()%)*+$$,'-%&'()(./"0%)'-$1)("0%)'-2%)(-(3$(4'8*"(0#,4/0'12&34563"7.89:&4;*4"(189*4<&4=!>?@@*=*?AB*C?6DE*34FG4H&D?4I*4J"(5334<&14&H*DC&JK?A(E&*4E*34F%*E54?@?=K"L&%34!"##$"#+74&"%-&""834?MI3J*D&3@CN&J5J5*3FH34J3=*C?ACI3@@F&3I*J*D"@3D=*CO*E&A&EC6DA3E*3D*33

3、4F*3C&@KD*3@&P*FC6DA3E*A64EJ&?43@&P3J&?43D*N&F*@KE?4E*D4*FQ'D=34&E$&4?D=34&E434?E?IO?C&J*5KFD?=*@CN*D*OD*O3D*FN&J5J5*434?MC&P*F&4?D=34&EO3DJ&E@*CF&CO*DC*F&4343R6*?6C=*@Q>?IO3D*FN&J5?DF&43DK5KFD?=*@"J5*434?E?IO?C&J*5KMFD?=*@C53H*3=D*3J*D&IOD?H*I*4J&4I*E534&E3@OD?O*DJ&*C"?OJ&E3@OD?O*DJ&*C

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5、?<&F*"A*DD?A*DD&E?<&F*性能相似"改性水凝胶的方法也类似"因此本文介绍了纳米!"引言%&'$(纳米(&'$(纳米)*+',等无机纳米材料改性水凝胶的水凝胶是一类在空间上具有三维网状结构"在水中能够制备"以及其在环保(医药等领域的应用)&"]+'溶胀并保持大量水分而又不能溶解的交联聚合物"其因""有机!无机纳米复合水凝胶的制备具有良好的吸水(保水及生物相容性等特性"被广泛应用于&,'工业(农业(医药和生物工程材料等领域)然而"传统的聚目前"纳米%&'(纳米(&'(纳米)*等无机纳米材料$$+',合物水凝胶存在光学透明性较差(强度不高和脆性较大等缺&"

6、"'&"$'改性水凝胶的制备方法主要有共混法和原位聚合法陷"使其在实际应用中受到极大限制)等)近年来"水凝胶在纳米材料改性方面的研究愈来愈多)共混法是将无机纳米粒子与聚合物按照不同的工艺进纳米材料独特的尺寸和界面效应使其在电子信息(机械(生行复合"是目前制备聚合物纳米复合水凝胶最简单的一种方物医药(环保等领域具有很大的应用潜力"受到人们的极大法)该方法的优点为纳米粒子与聚合物的制备分开进行"可&W'关注)通过向轻微化学交联的水凝胶中引入无机纳米材有效控制纳米粒子的形态和尺寸*缺点是共混时纳米粒子易&T]"#'料"如%&'$((&'$()*+',等"制备的有机$无机纳米

7、复合发生团聚"不易分散"需对无机粒子进行表面处理)水凝胶不仅保持了纳米材料自身的功能性质"而且还将纳米原位聚合法是先将无机纳米粒子分散在聚合物单体中%&'$((&'$()*+',等材料的刚性和热稳定性与水凝胶的柔软并聚合形成复合粒子的方法)该方法由于单体分子小(粘度和吸水性相结合"使水凝胶的力学性能和热稳定性得到明显低"且容易使表面改性后的无机纳米粒子均匀分散在复合水&U'改善"因此"有机$无机纳米复合水凝胶是一种极具发展前凝胶中"因此可使纳米粒子充分发挥其纳米效应)另外"原景的新材料)纳米%&'(纳米(&'和纳米)*是常用的位聚合法可避免热加工过程