超支化聚酯基納米復合材料和硫化鋅空心球的制備及其性能研究.pdf

1、本論文采用端基為羥基的超支化脂肪族聚酯(BoltornTMH20，H20)作為有機相，通過輻射法、溶膠-凝膠法以及原位離子交換法的方法制備得到了一系列的納米復合材料，并進一步研究了它們的性能。此外，采用γ-射線輻照法，以聚合物和硅膠球作為模板，首先制得ZnS包覆的核/殼結構的納米復合材料，然后通過溶劑法或燒結法除去有機相得到單分散的ZnS空心球。 1.通過丙烯酸化2-(2-巰基乙醇酸)乙二酯(AMAEE)改性的ZnS納米粒子與丙

2、烯酸化的超支化聚酯(AH20)共混、旋涂成膜以及UV輻射固化，制備了一系列不同組分的ZnS/AH20納米復合材料。采用AMAEE作為巰基封端劑，由Zn(Ac)2與TAA反應制得ZnS納米粒子膠體乳液，取代了通常采用H2S氣體作為硫源的方法制備ZnS。通過TEM研究發(fā)現，ZnS納米粒子均勻分布于聚合物基體，維持其納米粒子的原有尺寸而不發(fā)生團聚。通過UV-Vis光譜證實了復合材料具有良好透明性，這是由于ZnS納米粒子均勻分布的量子尺寸效應所

3、致。 2.以H20作為模板，采用“兩步法”制得具有雙峰孔結構分布的中孔硅球。首先，采用溶膠-凝膠法制得二氧化硅/H20納米復合球；然后，通過燒結除去有機組分制得具有雙峰孔結構分布的中孔硅球。為了制備更高表面積、更大孔體積以及較窄孔徑分布中孔硅球，采用GPTMS改性的H20(H20M)作為模板。TEM照片證實了硅球的內部結構為有序的多孔結構，其孔徑約為20nm。多孔硅球的氮氣吸附等溫線顯示為Ⅱ型等溫線，并在低壓下急劇上升，說明硅球

4、骨架上存在典型的中孔結構，孔徑為4nm左右；而在P/P0＞0.85的區(qū)域氮氣吸附等溫線進一步快速上升，證實了硅球內部存在中孔結構，孔徑在10～45nm范圍之間。 3.室溫條件下，采用γ-射線輻照法在丁二酸酐改性超支化聚酯(MH20)基質中原位生成PbS納米晶粒。紅外光譜在1563cm-1處出現的振動吸收峰，歸因于了MH20的羧酸根和Pb2+離子間形成絡合鍵。當體系被輻照后，1563cm-1處吸收峰基本消失，而在835cm-1處出

5、現了一個較弱的吸收峰，其對應于Pb-S鍵，說明了與MH20的羧酸根絡合的Pb2+離子已經完全轉變?yōu)镻bS納米粒子。由TEM結果估測PbS納米復合粒子的平均尺寸約為7.8nm，具有較窄的晶粒尺寸分布。 4.以丁二酸酐改性超支化聚酯(MH20)的鉛離子的離聚體作為模板，原位和硫化鈉反應，合成了PbS/MH20納米復合空心球。TEM分析結果表明，所得的納米復合空心球的直徑約為50～70nm，壁厚約為10～20nm，球壁上的PbS納米粒

6、子粒徑約為4nm。 5.以SiO2和PSMA乳膠為模板，采用γ-射線輻射還原TAA分解的方法，分別制備得到了單分散SiO2/ZnS和PSMA/ZnS核/殼納米復合球；通過溶劑法或燒結法去除核后得到單分散的ZnS空心球。TEM結果表明，ZnS納米粒子均勻分布在單分散的SiO2球表面；單分散ZnS空心球的直徑約為630nm，壁厚約為30～40nm。PSMA微球直徑約為320nm；PSMA/ZnS核/殼納米復合球直徑約為380nm;單