水凝膠模板法制備微納米材料.pdf

1、水凝膠是一種特殊的分散體系,因聚合物相互交聯(lián)而形成三維網(wǎng)絡結構。這種網(wǎng)絡結構能夠為納米顆粒的成核和生長提供所需空間和微環(huán)境。水凝膠可通過改變單體組成、交聯(lián)劑類型和制備條件等對其尺寸大小、內(nèi)部結構和所包含功能基團的種類等進行控制,在合成具有新奇結構先進功能微納米材料方面有很大的優(yōu)越性。本論文主要以聚丙烯酰胺水凝膠為模板,利用電流輔助離子遷移的方法,制備了碳酸鈣、二氧化鈰、金屬硫化物等微納米材料,通過調(diào)節(jié)電流大小、丙烯酰胺單體含量、反應物濃

2、度以及加入其他功能基團等實驗條件,可以對微納米材料的尺寸和形貌進行控制。本論文主要研究內(nèi)容和取得的成果如下:
　　 1.聚丙烯酰胺水凝膠模板法制備多孔碳酸鈣空心球及其性能的研究
　　 以聚丙烯酰胺水凝膠為模板,在恒定的直流電流輔助的作用下,成功制備了多孔的碳酸鈣空心微球。首先研究了單體含量對碳酸鈣空心球形貌的影響,結果表明丙烯酰胺含量為5％時所制備的碳酸鈣微球具有較為均一的形貌和尺寸分布。通過控制電流大小、加入生物小分子

3、和β-環(huán)糊精等實驗條件,制備得到了不同形貌和尺寸的碳酸鈣空心微球,并對其形成機理進行了初步的探討。本實驗制備的以碳酸鈣/聚丙烯酰胺水凝膠復合材料為載體的藥物傳遞系統(tǒng),利用β-環(huán)糊精的包合作用將布洛芬成功地負載到復合材料里,其結合了水凝膠在溶液中的溶脹性質(zhì)和碳酸鈣在不同pH下的穩(wěn)定性。研究表明,該藥物傳遞系統(tǒng)對pH具有良好的響應性。
　　 2.聚丙烯酰胺水凝膠模板法制備多壁二氧化鈰多孔微球
　　 以聚丙烯酰胺水凝膠為模板,

4、在恒定的直流電流輔助的作用下,經(jīng)過熱處理去除有機模板,成功地制備得到了多壁的CeO2中空微球。實驗結果表明,CeO2中空微球是由在水凝膠內(nèi)部形成的Ce(OH)3經(jīng)煅燒氧化后得到,經(jīng)過煅燒處理后XRD圖顯示CeO2中空微球為立方相結構。通過改變丙烯酰胺單體的含量、反應時間以及Ce(NO3)3·6H2O水溶液與NaOH水溶液的溶度比可以制備具有一層、二層及多層壁的多孔CeO2中空微球,并對其形成機理進行了一定的探討。
　　 3.聚丙