無機(jī)納米材料的表面修飾改性與物性研究圖書信息

作 者:薛茹君，吳玉程 著

出 版 社:合肥工業(yè)大學(xué)出版社

ISBN:9787565000775

出版時(shí)間:2009-10-01

版 次:1

頁 數(shù):235

裝幀:平裝

開 本:16開

所屬分類:圖書 > 科技 > 化學(xué)工業(yè)

《無機(jī)納米材料的表面修飾改性與物性研究》納米復(fù)合材料具有優(yōu)異的性能和廣泛的應(yīng)用，是納米材料科學(xué)研究的前沿和熱點(diǎn)。怎樣改善無機(jī)納米顆粒在高聚物中的分散性，一直是一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的研究課題。納米粉體的表面處理技術(shù)是一門新興學(xué)科，20世紀(jì)90年代以來，隨著納米粉體制備技術(shù)的發(fā)展，以改善納米粉體分散性、表面活性、功能性以及與其他物質(zhì)之間的相容性為目的的表面處理或表面修飾技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。近年來，納米粉體的表面處理(表面修飾)已形成了一個(gè)新的研究領(lǐng)域，從處理方法到處理對納米粉體表面性質(zhì)以及應(yīng)用性能的影響，都有許多問題值得探討。在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行研究的重要意義在于，人們可以根據(jù)應(yīng)用需要有針對性地對納米粉體表面進(jìn)行改性，不但可以深入認(rèn)識納米粉體表面的基本物理化學(xué)效應(yīng)，而且也改善和優(yōu)化了納米粉體的物化性能和應(yīng)用性能，擴(kuò)大了納米粉體的應(yīng)用范圍。本書介紹了對不同用途低維納米材料進(jìn)行表面改性研究，以提高無機(jī)納米顆粒與高聚物的相容性和穩(wěn)定性及其在高聚物中的分散性，分析了表面改性對復(fù)合材料光催化、微波吸收和導(dǎo)電性能的影響，為有機(jī)一無機(jī)復(fù)合材料的實(shí)際應(yīng)用提供了材料和物理基礎(chǔ)。本書主要包括以下內(nèi)容:

納米結(jié)構(gòu)粉體及其復(fù)合材料的性質(zhì)和應(yīng)用。納米結(jié)構(gòu)粉體表面改性的方法和常用的表面改性劑。納米氧化鋁和超細(xì)絹云母粉體用作高聚物改性填充材料時(shí)的表面改性方法及效果，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑表面改性及有機(jī)物預(yù)接枝聚合改性后，納米氧化鋁和超細(xì)絹云母粉體在有機(jī)溶劑介質(zhì)中的分散性和穩(wěn)定性顯著提高，與有機(jī)物基體的相容性得到改善。

采用反相微乳液法在Al2O3表面上包覆La3+、Fe3+共摻雜TiO2，制備負(fù)載型摻雜TiO2光催化劑，并探討了La3+、Fe3+共摻雜對TiO2吸光性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)負(fù)載型共摻雜TIO2光催化劑的可見光催化活性比單元摻雜的高，在太陽光照射下對甲基橙具有更高的脫色率。

碳納米管、納米碳化硅的化學(xué)鍍表面改性，探討了預(yù)處理、化學(xué)鍍和熱處理等條件等對鍍層組成、物相結(jié)構(gòu)、表面形貌、粒度和分散性等的影響，并對金屬化改性后的碳納米管和納米碳化硅的電磁波吸收涂料的性能進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)改性后的復(fù)合涂料的吸波性能顯著改善，吸收率提高，最高吸收峰向低頻移動(dòng)，且有寬化趨勢。

對超細(xì)絹云母粉進(jìn)行化學(xué)鍍改性制備鍍鎳云母，并以其作為輕質(zhì)導(dǎo)電填料部分替代鎳粉制備了導(dǎo)電涂料。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)替代量≤25%時(shí)，導(dǎo)電涂料在30MHz~1000MHz頻率范圍的屏蔽系數(shù)達(dá)到30dB，可滿足一般情況下對電磁屏蔽性的要求。

第1章緒論1.1納米結(jié)構(gòu)單元

1.2納米結(jié)構(gòu)單元的特性

1.3納米粉體及納米結(jié)構(gòu)單元的應(yīng)用

1.3.1納米半導(dǎo)體在光催化方面的應(yīng)用

1.3.2在微波吸收方面的應(yīng)用

1.3.3納米無機(jī)填料在高分子材料中的應(yīng)用

1.3.4納米添加劑在涂料方面的應(yīng)用

1.4納米復(fù)合材料

1.5納米粉體的表面修飾與改性

1.5.1納米粉體的表面改性技術(shù)

1.5.2影響粉體表面化學(xué)改性效果的主要因素

1.5.3表面改性效果的評價(jià)

1.5.4納米粒子的分散技術(shù)及分散性表征

1.5.5納米粒子的表面改性實(shí)例

第2章無機(jī)納米材料的表面修飾改性方法及其改性工藝設(shè)計(jì)

2.1無機(jī)納米材料的表面修飾改性方法

2.1.1液相包覆改性--納米粒子表面無機(jī)改性

2.1.2有機(jī)物包覆改性--納米粒子表面有機(jī)改性

2.2納米粉體表面改性劑

2.2.1偶聯(lián)劑

2.2.2表面活性劑

2.2.3不飽和有機(jī)酸及有機(jī)低聚物

2.2.4有機(jī)硅

2.2.5水溶性高分子

2.2.6無機(jī)表面處理劑

2.3納米粉體的改性方案設(shè)計(jì)

2.3.1催化材料--負(fù)載型TiO2/Al2O3光催化劑

2.3.2微波吸波涂料

2.3.3有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料

2.3.4超細(xì)絹云母導(dǎo)電填料

2.4實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備

2.4.1實(shí)驗(yàn)材料和化學(xué)試劑

2.4.2試劑預(yù)處理

2.4.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備

2.5表征方法與性能測試

2.5.1改性粉體表征

2.5.2性能測試

第3章納米粉體的微乳液改性及TiO2/Al2O3的光催化特性

3.1引言

3.2TiO2光催化降解有機(jī)廢水的原理

3.2.1TiO2的光催化原理

3.2.2摻雜納米TiO2的催化機(jī)理

3.3Al2O3表面無機(jī)沉積包覆TiO2

3.3.1W/O微乳液法制備納米微粒的原理

3.3.2Al2O3表面無機(jī)沉積包覆TiO2

3.4UV-Vis光譜分析

3.5光催化性能

3.5.1不同離子摻雜對TiO2/Al2O3光催化性能的影響

3.5.2摻雜量對TiO2光催化性能的影響

3.5.3pH值對摻雜TiO2/Al2O3光催化效果的影響

3.5.4光照時(shí)間對甲基橙脫色率的影響

3.5小結(jié)

第4章表面有機(jī)化改性及改性粉體的物性

4.1概述

4.2納米粒子的團(tuán)聚機(jī)理與分散方法

4.2.1納米粉體的顆粒形態(tài)和團(tuán)聚機(jī)理

4.2.2防止納米粉體團(tuán)聚的途徑和方法

4.2.3納米粉體分散穩(wěn)定理論

4.3無機(jī)填料對填充改性材料性能的影響

4.3.1填充材料的性質(zhì)

4.3.2粉粒狀填料在聚合物中的分散狀態(tài)

4.3.3納米微粒與聚合物基體的界面

4.3.4界面的作用及作用機(jī)理

4.3.5填料與樹脂基體的復(fù)合結(jié)構(gòu)

4.4納米氧化鋁粉體表面偶聯(lián)改性

4.4.1水解條件對偶聯(lián)作用的影響

4.4.2偶聯(lián)條件對偶聯(lián)效果的影響

4.4.3改性納米氧化鋁的紅外光譜分析

4.4.4偶聯(lián)劑修飾對納米氧化鋁性能的影響

4.5納米氧化鋁粉體表面預(yù)接枝聚合改性

4.5.1聚合條件對有機(jī)物包覆率的影響

4.5.2反應(yīng)條件的選擇

4.5.3聚合包覆改性納米氧化鋁的紅外光譜分析及其改性機(jī)理

4.5.4氧化鋁/PMMA復(fù)合物

4.6超細(xì)絹云母粉體表面偶聯(lián)劑改性

4.6.1水解條件對絹云母粉偶聯(lián)改性的影響

4.6.2偶聯(lián)條件對偶聯(lián)包覆率的影響

4.6.3偶聯(lián)改性云母粉的紅外光譜分析

4.6.4偶聯(lián)劑修飾對絹云母性能的影響

4.7超細(xì)絹云母表面預(yù)接枝聚合改性

4.7.1聚合條件對有機(jī)物包覆率的影響

4.7.2聚合物包覆絹云母粉的紅外光譜分析及其改性機(jī)理

4.7.3絹云母/PMMA復(fù)合物

4.8小結(jié)

第5章粉體表面化學(xué)鍍改性及碳化硅納米吸波劑的性能

5.1引言

5.2粉體表面化學(xué)鍍改性原理

5.3納米SiC粉體表面化學(xué)鍍改性

5.3.1納米SiC鍍前預(yù)處理

5.3.2化學(xué)鍍改性

5.4表面有機(jī)物改性

5.4.1有機(jī)物改性的金屬化SiC的熱分析(N2氣氛，10℃/min)

5.4.2有機(jī)物改性的金屬化SiC的IR分析(KBr壓片法)

5.4.3有機(jī)物改性對碳化硅分散性能的影響

5.5改性SiC吸波涂料的性能

5.6小結(jié)

第6章碳納米管化學(xué)鍍改性及其吸波性能

6.1引言

6.2碳納米管表面化學(xué)鍍改性

6.2.1碳納米管的鍍前預(yù)處理

6.2.2化學(xué)鍍

6.3表面有機(jī)化改性

6.3.1改性碳納米管復(fù)合物的熱分析(TGA-DSC，N2氣氛，10℃/min)

6.3.2改性碳納米管復(fù)合物的IR分析(KBr壓片法)

6.3.3有機(jī)物改性對碳納米管及其金屬復(fù)合物的分散性能的影響

6.4吸波涂料的性能--表面金屬化改性對CNTs吸波劑性能的影響

6.5小結(jié)

第7章導(dǎo)電絹云母及其導(dǎo)電涂料的性能

7.1引言

7.2導(dǎo)電涂料

7.2.1概述

7.2.2導(dǎo)電涂料的組成

7.2.3導(dǎo)電機(jī)理及影響涂料導(dǎo)電性能的因素

7.3絹云母表面化學(xué)鍍改性

7.3.1鍍前預(yù)處理

7.3.2化學(xué)鍍

7.4導(dǎo)電涂料的性能

7.4.1導(dǎo)電涂料的表面電阻率

7.4.2導(dǎo)電涂料的屏蔽系數(shù)

7.5小結(jié)

參考文獻(xiàn)

薛茹君博士學(xué)位論文研究工作是在吳玉程教授的指導(dǎo)下完成的，本論文基于研究的結(jié)果總結(jié)而成。此研究得到國家自然科學(xué)基金(20571022)、教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20060359011)、安徽省"十五"科技攻關(guān)項(xiàng)目(01402007)等資助，圍繞不同納米結(jié)構(gòu)單元的表面修飾與改性、改性后納米結(jié)構(gòu)單元的物性等內(nèi)容進(jìn)行研究，試圖為不同納米結(jié)構(gòu)(包括納米粉體、準(zhǔn)一維納米結(jié)構(gòu)等)的表面修飾、改性以及分散提供新的方法，發(fā)揮納米結(jié)構(gòu)的功能特性(如光催化、微波吸收等)，為納米材料的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。