学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

功能材料一维微纳米结构的构筑与性质研究

作　者: 卢晓峰
导　师: 张万金；危岩
学　校: 吉林大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 纳米纤维一维纳米结构聚合物纤维吉林大学微纳米功能材料性质研究聚苯胺导电高分子博士学位论文
分类号: TB383.1
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
下　载: 692次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

功能性一维纳米结构材料是目前纳米科学和技术研究与发展中最为前沿的材料。从金属、陶瓷、半导体到高分子,几乎所有的材料都可以合成出一维纳米结构。这些一维纳米结构材料大多表现出特殊的光电性质,在纳米光电器件、传感器、纳米生物技术、能量存储及转换等领域具有极其重要的作用。然而,这些功能性一维纳米结构材料的研究是从最近十余年来才开始的,缺乏针对一维纳米结构材料的系统研究,尤其是复合一维纳米结构及其派生材料的制备几乎是空白。这些问题的解决对化学学科自身及相关学科的发展都是非常重要的。本论文利用自组装与静电纺丝技术,实现了功能无机物与聚合物及功能无机物与无机物的一维微纳米结构的复合,主要包括四个方面的工作:第一,利用静电纺丝技术与气固反应结合原位制备了半导体/聚合物复合微纳米纤维,研究了聚合物微纳米纤维中半导体纳米粒子的形成以及在聚合物中的分布状态;发展一种将溶胶-凝胶技术与静电纺丝技术相结合制备单分散半导体纳米粒子/聚合物复合微纳米纤维的新方法;提出了一种“聚合物-无机溶液电纺法”制备了宏观不发生相分离的发红光的聚合物/含铕杂多酸类复合微纳米纤维。第二,通过对功能无机物/聚合物微纳米纤维的煅烧可以得到多种功能性无机微纳米纤维,通过在功能性无机微纳米纤维表面合成半导体纳米粒子制备了多功能无机/无机复合微纳米纤维,这些纤维具有特殊的光电性质。第三,利用自组装技术实现了导电高分子/半导体纳米粒子复合纤维和螺旋纤维的制备;通过超声与自组装技术相结合可控制备了导电高分子/磁性纳米粒子复合纳米管。第四,以半导体电纺纤维为基体,通过两种方法(气相聚合,表面活性剂诱导聚合)制备了导电高分子/半导体复合同轴微纳米纤维并对其光电性质进行了研究。

全文目录

提要  4-10
第一章绪论  10-36
  第一节功能性一维纳米结构材料概述  10-12
    1.1.1 纳米材料概述  10-11
    1.1.2 功能性一维纳米结构材料概念与分类  11-12
  第二节功能性一维纳米结构材料的制备  12-25
    1.2.1 模板法  13-15
    1.2.2 气相法  15-19
    1.2.3 液相法  19-21
    1.2.4 静电纺丝法  21-23
    1.2.5 自组装法  23-25
  第三节功能性一维纳米结构材料的复合与组装  25-30
    1.3.1 功能性一维纳米结构材料的复合  25-27
    1.3.2 功能性一维纳米结构材料的组装  27-30
      1.3.2-1 模板组装  27
      1.3.2-2 LB 膜技术组装  27-29
      1.3.2-3 外力驱动组装  29-30
  第四节功能性一维纳米结构材料的应用  30-34
    1.4.1 纳米电子器件  30-31
    1.4.2 传感器  31-32
    1.4.3 纳米光学器件  32-33
    1.4.4 纳米生物技术  33-34
  第五节本论文的选题及设计思路  34-36
第二章静电纺丝法制备聚合物/无机纳米粒子复合微纳米纤维  36-63
  第一节静电纺丝/气固反应原位制备聚合物/半导体纳米粒子复合微纳米纤维  37-48
    2.1.1 实验部分  37-39
      2.1.1-1 实验试剂  37
      2.1.1-2 测试仪器  37
      2.1.1-3 制备方法  37-39
    2.1.2 测试结果与讨论  39-48
      2.1.2-1 聚乙烯基吡咯烷酮/PbS 复合微纳米纤维  39-43
      2.1.2-2 聚乙烯基吡咯烷酮/CdS 复合微纳米纤维  43-45
      2.1.2-3 磺化聚苯乙烯/CdS 复合纤维  45-48
  第二节静电纺丝/溶胶-凝胶技术结合制备聚合物/半导体纳米粒子复合微纳米纤维  48-54
    2.2.1 实验部分  48-49
      2.2.1-1 实验试剂  48
      2.2.1-2 测试仪器  48
      2.2.1-3 制备方法  48-49
    2.2.2 测试结果与讨论  49-54
  第三节聚合物–无机溶液电纺法制备聚合物/稀土杂多酸类复合微纳米纤维  54-62
    2.3.1 实验部分  55-56
      2.3.1-1 实验试剂  55
      2.3.1-2 测试仪器  55
      2.3.1-3 制备方法  55-56
    2.3.2 测试结果与讨论  56-62
  第四节本章小结  62-63
第三章静电纺丝法制备无机及无机/无机复合微纳米纤维  63-82
  第一节静电纺丝法制备无机微纳米纤维  64-72
    3.1.1 实验部分  64-65
      3.1.1 -1 实验试剂  64
      3.1.1 -2 测试仪器  64
      3.1.1 -3 制备方法  64-65
    3.1.2 测试结果与讨论  65-72
      3.1.2-1 串珠状PbTiO_3微纳米纤维的制备  65-69
      3.1.2-2 WO_3微纳米纤维的制备  69-72
  第二节无机/无机复合微纳米纤维的制备  72-81
    3.2.1 实验部分  73-74
      3.2.1-1 实验试剂  73
      3.2.1-2 测试仪器  73
      3.2.1-3 制备方法  73-74
    3.2.2 测试结果与讨论  74-81
  第三节本章小结  81-82
第四章自组装法制备导电高分子/无机纳米粒子复合一维微纳米结构  82-107
  第一节自组装法制备聚苯胺/CdS 复合微纳米线  83-90
    4.1.1 实验部分  83-84
      4.1.1-1 实验试剂  83
      4.1.1-2 测试仪器  83-84
      4.1.1-3 制备方法  84
    4.1.2 测试结果与讨论  84-90
      4.1.2-1 聚苯胺/CdS 复合微纳米线的制备与表征  84-87
      4.1.2-2 螺旋状聚苯胺/CdS 复合微纳米线的制备与表征  87-90
  第二节超声自组装法制备导电高分子/Fe_3O_4复合纳米管  90-106
    4.2.1 实验部分  90-92
      4.2.1-1 实验试剂  90-91
      4.2.1-2 测试仪器  91
      4.2.1-3 制备方法  91-92
    4.2.2 测试结果与讨论  92-106
      4.2.2 -1 聚苯胺/Fe_3O_4复合纳米管的制备与表征  92-97
      4.2.2 -2 超声法制备聚苯胺/Fe_3O_4复合纳米管的形成机理研究  97-106
  第三节本章小结  106-107
第五章导电高分子/无机复合同轴微纳米纤维的制备  107-122
  第一节气相聚合制备聚吡咯/TiO_2复合同轴微纳米纤维  108-114
    5.1.1 实验部分  108-109
      5.1.1-1 实验试剂  108
      5.1.1-2 测试仪器  108-109
      5.1.1-3 制备方法  109
    5.1.2 测试结果与讨论  109-114
  第二节表面活性剂诱导聚合制备聚吡咯/TiO_2复合同轴微纳米纤维  114-120
    5.2.1 实验部分  115
      5.2.1-1 实验试剂  115
      5.2.1-2 测试仪器  115
      5.2.1-3 制备方法  115
    5.2.2 测试结果与讨论  115-120
  第三节本章小结  120-122
第六章结论  122-124
参考文献  124-133
致谢  133-134
作者简历  134-142
中文摘要  142-145
英文摘要  145-147

功能材料一维微纳米结构的构筑与性质研究

内容摘要

全文目录

相似论文