雙親性聚合物組裝納米材料及其有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的性能.pdf

1、近年來(lái)，能源和環(huán)境問(wèn)題成為當(dāng)前亟待解決的現(xiàn)實(shí)和戰(zhàn)略問(wèn)題之一。而納米材料及其復(fù)合材料由于具有許多優(yōu)異的性能在很多領(lǐng)域得到了極大的關(guān)注和潛在應(yīng)用，成為多學(xué)科近年來(lái)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一。
　　在納/微米結(jié)構(gòu)功能材料的合成方法中，軟模板法因簡(jiǎn)單、材料設(shè)計(jì)的多樣性等，成為納米材料制備的最重要的途徑之一。本研究在前期系列研究的的基礎(chǔ)上采用雙親性軟模板輔助水熱法制備了數(shù)種代表性的硫化物（如：NiS、CdS和Cu2S），并采用SEM、TEM、XRD

2、、UV-vis、FTIR等對(duì)其微結(jié)構(gòu)和光譜性能進(jìn)行基本表征。結(jié)果表明，所制備的硫化物主體形貌為粒子結(jié)構(gòu)，表面有一層厚厚的聚合物殼層，聚合物殼層間的聚集形成了準(zhǔn)一維結(jié)構(gòu)。UV-vis顯示，所制備的硫化物在可見(jiàn)光區(qū)有較好的吸收，說(shuō)明該材料能有效地利用可見(jiàn)光，在能源和環(huán)境領(lǐng)域有較好的潛在應(yīng)用。本研究選用代表性的有機(jī)污染物，采用日光開(kāi)展光催化降解結(jié)果表明，所制備的核/殼結(jié)構(gòu)硫化物對(duì)亞甲基藍(lán)光降解效果顯著，但對(duì)羅丹明效果不理想。FTIR結(jié)果顯示，

3、所制備的硫化物表面含有親、疏水鏈段的雙親性軟模板，預(yù)計(jì)所設(shè)計(jì)的硫化物對(duì)親、疏水的有機(jī)污染物會(huì)有好的光催化效果。
　　在有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合功能材料的系列開(kāi)發(fā)方面，基于成本和前期的研究基礎(chǔ)等因素，我們主要選用低維的ZnO、TiO2為主體材料，采用上述制備的含雙親性軟模板的硫化物對(duì)其進(jìn)行了表面自組裝改性，構(gòu)筑了部分低維納米功能復(fù)合材料。采用SEM、TEM、XRD、UV-vis、FTIR等手段對(duì)其進(jìn)行了系列表征。同時(shí)選用代表性的有機(jī)污染物

4、，采用日光開(kāi)展光催化降解實(shí)驗(yàn)，也同樣顯示出了對(duì)亞甲基藍(lán)光降解效果顯著，但對(duì)羅丹明效果不理想。
　　在納米材料的有機(jī)表面改性方面，考慮到芘是一類(lèi)重要的有機(jī)半導(dǎo)體，又是一類(lèi)很好的有機(jī)發(fā)光材料之一，廣泛用于化學(xué)傳感和生物傳感，可用于有機(jī)污染物、重金屬離子、及癌細(xì)胞、病毒、基因等檢測(cè)，我們以含羧基的芘衍生物在含羥基的ZnO表面進(jìn)行了自組裝，取得了一些有意義的結(jié)果。光催化降解有機(jī)污染物結(jié)果表明，芘衍生物對(duì)ZnO納米材料表面改性后的產(chǎn)物對(duì)羅丹

5、明和亞甲基藍(lán)均有顯著的光降解效果。含羧基和乙烯基咔唑基團(tuán)的接枝聚合物對(duì)ZnO納米材料表面自組裝改性顯示出的光催化降解效果介于芘衍生物對(duì)ZnO納米材料表面改性和所制備的硫化物改性之間。為研究該方法的通用性，我們?cè)谡n題組前期系列研究基礎(chǔ)上，采用含氨基的芘衍生物在含羧基的石墨烯、碳納米管、氧化石墨烯納米帶表面進(jìn)行了自組裝，也取得了類(lèi)似的結(jié)果。
　　在有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合功能材料的拓展方面，基于葫蘆脲的大環(huán)特性和內(nèi)腔、外腔的性能差異，我們?cè)?/p>