纳米金属聚合物核壳复合粒子的制备与表征

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1、四川大学硕士学位论文纳米金属一聚合物核壳复合粒子的制备与表征8学生：黄琨导师：向明、周德惠四川大学高分子研究所四川I成都610065摘要本文主要研究金属纳米粒子在反应体系中的均匀分散技术、聚合物纳米粒子的制备与表征技术以及纳米金属／聚合物核壳复合粒子的制备与表征技术，初步探讨纳米金属／聚合物核壳复合粒子的形成机理，为其进一步研究与应用提供必要的参考依据。本文首先初步研究了利用氧化还原法制备纳米银粒子，分析了反应温度及反应物浓度对纳米银粒子粒径大小及分布的影响，在制备新鲜纳米银粒子用于纳米银／聚苯乙烯核壳复合粒子制备方面进行了有益的探

2、索；研究了纳米银粒子的表面修饰与稳定分散技术，借助于TEM、XPS、XRD、FTIR等分析手段表征了表面修饰前后纳米银粒子的微观结构；利用表面活性剂PVP与超声辐照，实现了纳米银粒子的分散、活化和稳定。同时，以水为反应介质，利用常规乳液聚合方法制备聚苯乙烯纳米粒子，对乳液样品进行了TEM分析与FTIR分析；研究纳米金属／聚合物核壳复合粒子的制备与表征了引发剂浓度、单体浓度、乳化剂浓度对聚苯乙烯纳米粒子粒径大小与分布的影响，并运用乳液聚合的相关理论解释上述影响规律，掌握了制备粒径均匀的聚苯乙烯纳米粒子的适宜条件。根据纳米银粒子的特性，

3、借助于表面处理、超声辐照以及乳化剂的选择，使其均匀分散在反应介质中，再与反应单体、引发剂等形成乳液聚合体系；采用乳液聚合方法、包裹聚合方式，制备出纳米银／聚苯乙烯核壳复合粒子，并借助于TEM、FTIR、XPS、AFM、TG／DTA等分析手段对复合粒子微观结构进行了表征；结果表明：纳米银粒子表面被聚合物层包覆，复合粒子呈明显的核壳结构，实现了微观尺度上的复合；同时，初步探讨了纳米银／聚苯乙烯核壳复合粒子的形成机理，指出：通过控制反应条件，可以使形成纳米银／聚苯乙烯核壳复合粒子的聚合反应方式占主导地位，实现最大限度地包覆。另外，在分散聚

4、合制备纳米铝／聚苯乙烯核壳复合粒子方面进行了有益的探索：通过分散聚合制得粒径均匀的聚苯乙烯微球，研究了引发剂、单体和分散稳定剂的用量对聚苯乙烯微球粒径大小及分布的影响；借助于表面处理、超声辐照使纳米铝粒子均匀分散在乙醇介质中，再与分散稳定剂、单体、引发剂等形成分散聚合体系，通过分散聚合方法、包覆聚合方式制得纳米铝／聚苯乙烯核壳复合粒子，并对产物进行了SEM、TEM、FTIR、TG等分析。结果表明：纳米铝粒子表面被聚合物层包覆，实现了微观尺度上的复合。关键词：纳米银粒子乳液聚合分散聚合纳米铝粒子核壳粒子聚苯乙烯嚣建大学疆士学霞论文l。

5、{号l害第一章前富著名鹣诺受尔奖获褥者Feyneman在20{壁纪∞年代餐经鞭言：“鲡梁我们对物体微小规模上的排列加以巢神控制的话，我们就能使物体得到大爨的异乎寻常的特能，就会看到孝才科酌性能产生丰富的变化”。纯指出：“如集商一天可以按人的意志安排一个个原子，那么世冕将产生许多意想不到的奇迹。”如今，一个跨世纪的新型战略性领域一纳米科技(nanometerscienceandtechnology，NST)浆诞生与发震，垮这一设想转交为褒实。继苯科技糠悫着人类的科学技术进入了一个新时代，即纳米科技时代。这正如美国IBM公司首席科学家麓

6、姆新蒋潮所说：“正像70年代微电子技术产生了信意辇命～样，缡岽科学技术将成为下一个信息时代的核心。”我国著名科学家钱学森则认为：“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的一个重点，楚一项技术革命，从露将弓l越2l擞纪又一次产数革会。”纳米科技是指在纳米尺度范围认识和改造客观世界的一门崭新的综合性科学技术，鼙磷究耄尺寸旋l～lOOnm之闰静躲蔟蕴藏戆俸系酌运韵麓律帮穗互捧用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。它涉及几乎现有的所有科举和技术领域，包括量子力学、介观物理、混淹物理、纯举、分子生物学、材料科学、信息科学、机械学等

7、学科，以及计算孝几技术、扫搦隧道鼹微技术、微逛子搜术、电子束、激光束、等离子、核分析等技术[1-3I。可以说，纳米科技是研究季鞋应用艨子、分子瑷象，并由越发震起来魅多学科懿、基礁磺究与应鼹磺究紧密联系的新科拽。辅米孝芎瓣学{车为缡洙科技豹七个分支(纳米惫子学、缡米材料学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米机械学、纳米力学)之一，是原予物理、凝聚态物域、胶体化学、固体化学、配位化学、化学反应动力学以及表面与界露科学等多秘科学交叉汇合露擞现的凝学科生长点。纳米材料的诞生与发展既为凝聚态物理提出了许多新的课题，也为发展新材料提供了新的

8、途径和新的思路，还为露痰复合零孝瓣鹣硬究罐添了耨豹内容。缡米粒子静，l、尺寸效寝、表覆效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等所赋予的纳米材料猩磁、光、声、缡米金属／聚会耱核巍复台数子兹键餐与表缀电、敏感等方面的独特性能，使其在漱子材料