先进材料进展复习资料全.doc

《先进材料进展复习资料全.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、1.什么是超顺磁性？简述超顺磁性纳米颗粒的制备流程。答：超顺磁性材料：就是一种材料加上外磁场的时候，其会立即被磁化，当一撤去磁场时其的磁化作用会立即消失。它的这种性能在生物应用中有着很重要的影响。制备流程：（1）混合。把纳米颗粒超声分散在十二烷基硫酸钠水溶液中，然后加入St颗粒均匀混合；（2）聚合。将上述混合物80℃聚合20小时后，烷基与两种颗粒上的基团发生聚合反应，生成聚苯乙烯包覆层；（3）改性。加入Tween20与纳米颗粒反应，得到Tween20包覆的纳米颗粒。再加入正硅酸乙酯、氨水、丙醇与T

2、ween20反应生成硅包覆层，从而得到超顺磁性纳米颗粒。2.超顺磁性纳米颗粒有那些应用，试举一例。答：生物的分离纯化；疾病的早期诊断；药物的导向和缓释；基因治疗；便携式生物传感器；集成芯片；四辐条如“早孕”检测试纸的应用。在生物传感器上的应用（portableanddisposalbiosensor）。其利用的原理是磁极纳米材料本身在磁场的诱导下可以产生很大的磁化强度，然而撤去磁场后其丧失磁场强度，然后利用其表面的感应性与特定的材料（巨磁阻抗材料）相结合，在这种材料的基体上采取做成一个多倍高通电网

3、率的芯片的模式，然后在特定的位点上连接生物分子。这种材料只要被检测到反应物，这些磁性纳米颗粒在其表面可以产生特异性的反应，就表明了这个样品里面有所要检测的生物分子。同时通过反应磁性纳米颗粒所产生的感应磁场会导致芯片上的电阻会发生巨大的改变，并能转化为电信号，通过电信号可以检测是否有我们感兴趣或需要的生物分子存在。3.根据表面活性剂和无机源之间的作用方式，列举出三种常见的合成有序介孔硅的路线，并分别举出一例典型的介孔硅代号。答：a.阴离子表面活性剂模板合成介孔硅：使过硫酸铵盐的氨基与有机弱酸盐的羧基

4、相互作用弱弱结合。酸性阴离子表面活性剂的羧基与氨基通过离子中和作用结合在一起。丙基连接氨基和硅原子，之后硅原子和其他基团与羧基形成介孔材料的壳壁，进一步合成有序介孔硅。这种方法合成的一系列介孔硅为AMS1-10；b.阳离子表面活性剂模板合成介孔硅：在酸性条件下用阳离子表面活性剂合成了介孔材料，在酸性条件下阳离子表面活性剂的头部精铵盐是永久带正电荷，而硅源、中间体在酸性条件下也带正电，这样就不能相互作用，但是在酸性溶液中存在阴离子，这些阴离子在中间起到一个桥梁的作用，所以也能形成非常好的介孔硅。如K

5、SW-n（日本）、SBA-n；c.非离子表面活性剂模板合成介孔硅：非离子表面活性剂不带电荷，最好硅源也不带电荷，在酸性条件下非离子表面活性剂和硅源通过氢键和静电的共同相互作用形成的介孔硅是非常有序的二维立方结构。如S0（IX）01.有序介孔碳的合成方法有哪些？目前得到的介孔碳有哪几种，分别有什么应用？答：介孔碳主要是通过硬模板法，选择适当的碳源前驱物如葡萄糖、蔗糖乙炔、中间相沥青、苯酚/甲醛树脂等，通过浸渍或气相沉积等方法，将其引入介孔氧化硅的孔道中，在酸催化下使前驱物热分解碳化，并沉积在模板介孔

6、材料的孔道，用NaOH或HF溶掉模板，即可得到介孔碳。2005年发现了一种前躯体----酚醛树脂，可以和表面活性剂发生很好的相互作用(氢键作用)形成有序碳。a.碳气溶胶的方法，及利用间苯二酚和甲醛，通过溶胶凝胶的方法的到碳溶胶，然后和不同的嵌段共聚物相互作用，最后制备出碳溶胶。b.采用简单的间苯二酚和甲醛组份，然后苯酚和甲醛预缩聚形成低聚的苯醛树脂，苯醛树脂与嵌段共聚物发生作用。在这期间会利用到自主装的方法，通过乙醇的挥发带动了嵌段共聚物的自组装。又因为酚醛树脂的玻璃化转化温度要比嵌段共聚物高，所

7、以嵌段共聚物可以很好的被脱除，最后酚醛树脂在氮气的保护下煅烧得到碳。目前得到的介孔碳：（1）硅团簇：用于催化剂载体及吸附；（2）非硅团簇，如TiO2，可用于催化剂、电极；（3）金属氧化物，如Fe2O3，可用于磁性材料和吸附剂；（4）金属，如Ni、Co、Pd，如催化剂；（5）有机官能团，用于吸附剂和催化剂；（6）非金属，如F、N，用于电极。2.请简单介绍通过软模板法和硬模板法合成介孔材料的机理，并各举一例。答：a.软模板机理：利用表面活性剂有序自组装可以形成棒状、球状或层状等有序胶束，以这种表面活性

8、剂自组装形成的有序胶束为模板，与无机物种之间发生匹配性相互作用，然后再组装形成特定的结构，最后将其部的表面活性剂脱除，即得到具有有序孔道的介孔材料。由于模板完全来自于表面活性剂自组装形成的胶束，因此称之为软模板机理。如：1992年提出的液晶模板组装机理，获得了一类有序介孔材料，我们称这一类介孔材料为M41S系列材料。surfactantmicelle→micellerod→hexagonalarray→silicate→calcinationb.硬模板机理：实际上是指在纳米尺度上的