單分散二氧化硅以及四氧化三鐵-二氧化硅復(fù)合顆粒的制備.pdf

1、在過(guò)去的數(shù)十年內(nèi)，納米技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。單分散的納米材料，由于其狹窄的尺寸分布，可以自組裝形成一種特殊的晶體：光子晶體。其中，用來(lái)組裝光子晶體的常用材料之一為二氧化硅。單分散性良好的無(wú)機(jī)納米材料二氧化硅可通過(guò)經(jīng)典Stober法制備，其在動(dòng)力學(xué)和穩(wěn)定性物理化學(xué)方面有著良好的應(yīng)用，同時(shí)，在涂料，感光乳劑，化學(xué)拋光劑等化工方面也有著廣泛的應(yīng)用。納米四氧化三鐵，除了具有一般納米材料所具備的量子尺寸效應(yīng)，宏觀量子隧道效應(yīng)，比表面效應(yīng)等一系列物

2、理化學(xué)方面的特性，還具有超順磁性的特點(diǎn)，因此在生物醫(yī)藥，生物分離，磁流體，光催化等方面具有廣泛的應(yīng)用，成為磁性納米材料的研究熱點(diǎn)。盡管四氧化三鐵納米顆粒是一種熱門的磁性材料，但是，由于納米顆粒本身具有較大的表面積以及較高的表面能，再加上磁性顆粒之間存在偶極相互吸引作用的影響，因此較無(wú)磁性的納米顆粒更容易在分散液中發(fā)生團(tuán)聚和沉降。在查閱了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)在四氧化三鐵表面包覆上一些無(wú)機(jī)惰性材料(如二氧化硅，金等)或者有機(jī)高分子聚合物(

3、如殼聚糖，聚苯乙烯等)可以使四氧化三鐵有效的分散在溶液體系中，提高分散穩(wěn)定性，同時(shí)具有良好的水溶性或者油溶性。本文主要探索制備直徑可調(diào)控的四氧化三鐵/二氧化硅復(fù)合顆粒。主要工作為以下幾方面：
　　 1.利用經(jīng)典Stober法制備單分散性納米二氧化硅并進(jìn)行表面改性。研究前軀體正硅酸四乙酯(TEOS)的純度對(duì)產(chǎn)物二氧化硅單分散性的影響，主要通過(guò)掃描電鏡表征。在其他實(shí)驗(yàn)條件不變的前提下，改變Stober法中醇溶劑的種類，分別使用甲醇，

4、乙醇，異丙醇，發(fā)現(xiàn)隨著醇分子量的增大，微球的直徑變大。在此基礎(chǔ)上，對(duì)已合成的二氧化硅微球進(jìn)行表面羧基以及氨基的改性，通過(guò)測(cè)定經(jīng)改性與未經(jīng)改性的納米粉體的表面電位來(lái)指導(dǎo)改性修飾。
　　 2.選用兩種不同的改性劑：檸檬酸三鈉與硅烷偶聯(lián)劑KH560對(duì)20nm的四氧化三鐵進(jìn)行表面改性，。利用透射電鏡、微電泳儀等分別對(duì)兩種磁流體進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)選用合適的改性劑能分別制備得到水基磁流體和油基磁流體，并且分析了不同改性劑對(duì)納米四氧化三鐵改性的機(jī)