溫敏性二氧化鈦、銀、氧化鐵納米復(fù)合材料的制備與表征.pdf

1、本文就溫敏性二氧化鈦、銀、氧化鐵納米復(fù)合材料的制備與表征進(jìn)行了論述，主要從以下幾部分展開(kāi)： 一．溫敏性聚N-異丙基丙烯酰胺功能化二氧化鈦納米復(fù)合材料的制備與表征 以N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)為單體，N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺(MBAA)為交聯(lián)劑，利用種子乳液聚合法制備了聚N-異丙基丙烯酰胺功能化二氧化鈦納米復(fù)合材料；采用透射電子顯微鏡(TEM)，X-射線粉末衍射儀(XRD)，紅外光譜儀(FT-IR)對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行了

2、結(jié)構(gòu)表征；并初步考察了其溫度響應(yīng)特性。結(jié)果表明，所制備的復(fù)合材料具有球形結(jié)構(gòu)，由二氧化鈦無(wú)機(jī)納米顆粒和具有良好生物相容性的聚合物基體組成：不同溫度下的光學(xué)照片對(duì)比表明，所制備的復(fù)合材料具有溫度響應(yīng)性。因而，這種無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合材料在廢水處理方面有潛在的應(yīng)用。 二．摻雜銀納米顆粒的溫敏性雜原子微凝膠的制備與表征 采用無(wú)皂乳液聚合和化學(xué)還原的方法合成了由響應(yīng)性聚合物和銀納米顆粒組成的雜原子微凝膠。首先，在75℃時(shí)，以N-異丙基

3、丙烯酰胺作為單體，以N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯(lián)劑，在水溶液中通過(guò)無(wú)皂乳液聚合法合成溫敏性的微凝膠，爾后通過(guò)硼氫化鈉還原硝酸銀在聚合物微凝膠內(nèi)部原位合成銀納米顆粒，得到摻雜銀納米顆粒的聚N-異丙基丙烯酰胺微凝膠(即聚N-異丙基丙烯酰胺/納米銀雜原子微凝膠)。通過(guò)透射電子顯微鏡、紅外光譜、X-射線粉末衍射和紫外-可見(jiàn)光譜來(lái)表征所合成的聚N-異丙基丙烯酰胺/納米銀雜原子微凝膠。研究表明，所合成的雜原子微凝膠在水溶液中具有溫敏性和較好的

4、穩(wěn)定性。當(dāng)溫度由25℃升高至35℃時(shí)，雜原子水凝膠溶液由透明轉(zhuǎn)變成不透明；此外，由于隨溫度的升降聚N-異丙基丙烯酰胺網(wǎng)絡(luò)在一定程度上關(guān)或開(kāi)，所以這種雜原子微凝膠可以很容易地與反應(yīng)體系分離。此種功能復(fù)合材料將聚N-異丙基丙烯酰胺模版的溫度敏感性和摻雜的銀納米顆粒的活性相結(jié)合，在光學(xué)、催化、分離技術(shù)等方面有潛在的應(yīng)用。 三．溫敏性聚N-異丙基丙烯酰胺包覆的氧化鐵納米顆粒的制備與表征 采用一種新的、簡(jiǎn)易的方法在非水介質(zhì)中合成了

5、溫敏性的聚N-異丙基丙烯酰胺包覆的氧化鐵納米顆粒。通過(guò)透射電子顯微鏡、紅外光譜、X-射線粉末衍射來(lái)表征摻雜氧化鐵納米顆粒的復(fù)合材料的形貌和結(jié)構(gòu)，另外，對(duì)于復(fù)合材料的溫敏性我們也進(jìn)行了初步的研究。結(jié)果表明，氧化鐵納米顆粒被聚N-異丙基丙烯酰胺包覆后，可以很好地分散在水中且具有球形結(jié)構(gòu)。這種具有核-殼結(jié)構(gòu)的聚N-異丙基丙烯酰胺包覆的氧化鐵納米顆粒表現(xiàn)了較好的溫敏性。聚N-異丙基丙烯酰胺包覆的氧化鐵納米顆粒水溶液可以快速地從室溫時(shí)透明的淡棕色