納米離子材料(NIMs)的制備及其性能表征.pdf

1、納米離子材料(NIMs)，作為通過(guò)離子鍵將軟聚合冠層結(jié)合到納米顆粒的新型材料，吸引了廣泛的注意力。它是首例納米顆粒在不存在懸浮介質(zhì)的情況下可以實(shí)現(xiàn)自懸浮的納米系統(tǒng)。結(jié)合離子液體，帶電膠體懸浮液和分散良好的納米復(fù)合材料的性質(zhì)，這種新材料平臺(tái)為當(dāng)前和未來(lái)的應(yīng)用提供了良好的通用性。本文制備了納米二氧化硅離子材料并研究其摩擦學(xué)性能，利用自組裝的機(jī)理制備了蒙脫土/納米二氧化硅插層復(fù)合材料并研究了其抗菌性能，通過(guò)新方式合成了納米碳酸鈣離子材料并研究

2、了其電性能。主要工作如下:
　　1.以納米二氧化硅(SiO2)分散液為作為納米顆粒來(lái)源，通過(guò)接枝內(nèi)外冠，制備了納米SiO2離子材料(SiO2 NIMs)，在微觀下排顆粒之間列整齊，界限清晰，同時(shí)室溫下具有流動(dòng)性。通過(guò)DSC分析，SiO2 NIMs表現(xiàn)出玻璃化轉(zhuǎn)變，冷結(jié)晶及熔融等熱行為。TG測(cè)試表征了其接枝有機(jī)層含量及其接枝密度。通過(guò)流變學(xué)考察了其流變性能。利用四球長(zhǎng)時(shí)摩擦，考察了其作為添加劑在潤(rùn)滑油的抗摩擦磨損性能，結(jié)果表明，Si

3、O2 NIMs的加入降低了基礎(chǔ)油的平均摩擦系數(shù)，添加量為1％時(shí)，平均摩擦系數(shù)為0.14，相比基礎(chǔ)潤(rùn)滑油降低22％左右，磨斑直徑表現(xiàn)出與摩擦系數(shù)一致的規(guī)律性。
　　2.利用納米離子材料的靜電自組裝原理，將季銨化的納米顆粒組裝在蒙脫土片層上，制備得到“三明治”狀的粘土復(fù)合材料，通過(guò)添加不同質(zhì)量份數(shù)的納米顆粒表征了復(fù)合材料的制備規(guī)律。結(jié)果表明，隨著季銨化顆粒加入量的不同，復(fù)合材料表現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)，且材料的熱穩(wěn)定性也得到提高?？咕鷮?shí)驗(yàn)表明復(fù)

4、合材料在接觸大腸細(xì)菌和金黃色葡萄球菌7小時(shí)內(nèi)，細(xì)菌完全死亡，表現(xiàn)了良好的抗菌效果。
　　3.通過(guò)在碳酸鈣合成過(guò)程中接枝內(nèi)冠（有機(jī)硅季銨鹽），在碳酸鈣合成過(guò)程中利用納米碳酸鈣表面的活性羥基接枝了有機(jī)硅季銨鹽內(nèi)冠，賦予了碳酸鈣表面活性離子基團(tuán)。通過(guò)離子交換反應(yīng)接枝聚氧乙烯醚磺酸鹽外冠，制備了納米碳酸鈣離子材料(CaCO3-based NIMs)，該材料表現(xiàn)為室溫下流動(dòng)性。通過(guò)FTIR表征了CaCO3-based NIMs的化學(xué)組成，通