基于二氧化硅纳米微球的串珠状/多孔状纳米纤维的制备及其结构与性能研究
发布时间：2020-12-12 12:25
纳米二氧化硅具有比表面积大、吸附性强、化学稳定性高以及生物相容性好等优点,与聚合物复合可形成具有优异特性的有机无机复合材料,近年来在光电能源,生物医学和过滤阻隔等领域深受青睐。然而,由于纳米二氧化硅微球表面富含极性羟基基团,在有机物基体中分散性与界面结合较差,而通过表面化学修饰方法使其均匀分散在有机物基体中,进而获得既具有特殊结构又兼具优良性能的杂化材料成为目前研究的热点。本论文在采用Stober法制备了粒径可控的一系列二氧化硅纳米微球的基础上,以APTES对其进行表面化学修饰,再结合静电纺丝等方法成功制备了基于二氧化硅纳米微球的串珠状和多孔状一维结构纳米纤维,并系统探究了串珠状和多孔状纳米纤维的结构及其相关性能。基于Stober法制备粒径可控的Si02纳米微球,利用硅烷偶联剂APTES对其进行表面化学修饰,并通过原子转移自由基聚合法（ATRP）在Si02纳米微球表面接枝聚合物单体（MMA）。采用TGA、SEM、 TEM、GPC等表征手段研究表明,证明成功制备出具有明显核壳结构的SiO2-PMMA纳米微球。以静电纺丝基本理论为依据,系统分析采用SiO2-PMMA纳米微球为原料可直接电纺...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 无机物/聚合物复合纳米纤维
1.1.1 无机物/聚合物复合纳米纤维简介
1.1.2 二氧化硅/聚合物复合纳米纤维
1.1.3 二氧化硅/聚合物纳米微球的制备
1.1.4 二氧化硅/聚合物纳米微球的应用
1.2 原子转移自由基聚合
1.2.1 原子转移自由基聚合机理
1.2.2 原子转移自由基聚合反应体系
1.2.3 原子转移自由基聚合的应用
1.3 静电纺丝技术
1.3.1 静电纺丝技术的研究背景
1.3.2 静电纺丝技术基本原理
1.3.3 静电纺丝技术的影响因素
1.3.4 静电纺丝技术的现状及前景
1.4 介孔材料
1.4.1 介孔材料概述
1.4.2 介孔材料合成机理
1.4.3 介孔材料应用
1.5 本课题的研究内容及意义
1.5.1 本课题的研究内容
1.5.2 本课题的研究目的和意义
第二章 串珠状二氧化硅纳米纤维的制备及其结构表征
2.1 实验用品
2.1.1 实验原材料及试剂
2.1.2 实验仪器及设备
2.2 实验步骤
2.2.1 Stober法合成二氧化硅纳米微球
2.2.2 APTES表面修饰二氧化硅纳米微球
2-PMMA复合纳米微球"> 2.2.3 ATRP法合成SiO2-PMMA复合纳米微球
2/PMMA复合纳米纤维"> 2.2.4 静电纺丝制备SiO2/PMMA复合纳米纤维
2.3 测试与表征
2.3.1 纳米微球的FTIR表征
2.3.2 纳米微球的TGA分析
2.3.3 纳米微球的GPC分析
2.3.4 纳米微球及纤维的SEM观察
2.3.5 纳米微球及纤维的TEM观察
2.4 结果与讨论
2.4.1 纳米微球的形貌表征
2.4.2 纳米微球的结构分析
2-PMMA复合纳米纤维静电纺丝的理论依据"> 2.4.3 探究SiO2-PMMA复合纳米纤维静电纺丝的理论依据
2.4.4 复合纳米纤维的形貌演变规律
2.4.5 复合纳米纤维的串珠状形貌形成机理
2.5 本章小结
第三章 多孔二氧化硅纳米纤维的制备及其形态表征
3.1 实验用品
3.1.1 实验原材料及试剂
3.1.2 实验仪器及设备
3.2 实验步骤
3.2.1 无机纳米微球的合成
3.2.2 溶胶-凝胶液的配置
3.2.3 复合纳米纤维静电纺丝法的制备
3.2.4 复合纳米纤维的预氧化
3.2.5 复合纳米纤维的高温碳化
3.2.6 多孔二氧化硅纳米纤维吸附应用
3.3 表征与测试
3.3.1 纳米微球及纤维的SEM观察
3.3.2 纳米微球及纤维的TEM观察
3.3.3 纳米微球的TGA分析
3.3.4 纳米微球的FTIR分析
3.3.5 纳米纤维的BET分析
3.3.6 纳米纤维的WCA分析
3.3.7 纳米纤维的XRD分析
3.4 结果与讨论
3.4.1 纳米微球的形貌表征
3.4.2 纳米微球的结构表征
3.4.3 不同阶段纳米纤维的宏微观形貌表征
3.4.4 多孔二氧化硅纳米纤维的形貌表征
3.4.5 多孔二氧化硅纳米纤维的结构表征
3.4.6 多孔纳米纤维的结构形成机理图
3.4.7 载药性能测试
3.5 本章小结
第四章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者简介
导师简介
附件
本文编号：2912555
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 无机物/聚合物复合纳米纤维
1.1.1 无机物/聚合物复合纳米纤维简介
1.1.2 二氧化硅/聚合物复合纳米纤维
1.1.3 二氧化硅/聚合物纳米微球的制备
1.1.4 二氧化硅/聚合物纳米微球的应用
1.2 原子转移自由基聚合
1.2.1 原子转移自由基聚合机理
1.2.2 原子转移自由基聚合反应体系
1.2.3 原子转移自由基聚合的应用
1.3 静电纺丝技术
1.3.1 静电纺丝技术的研究背景
1.3.2 静电纺丝技术基本原理
1.3.3 静电纺丝技术的影响因素
1.3.4 静电纺丝技术的现状及前景
1.4 介孔材料
1.4.1 介孔材料概述
1.4.2 介孔材料合成机理
1.4.3 介孔材料应用
1.5 本课题的研究内容及意义
1.5.1 本课题的研究内容
1.5.2 本课题的研究目的和意义
第二章 串珠状二氧化硅纳米纤维的制备及其结构表征
2.1 实验用品
2.1.1 实验原材料及试剂
2.1.2 实验仪器及设备
2.2 实验步骤
2.2.1 Stober法合成二氧化硅纳米微球
2.2.2 APTES表面修饰二氧化硅纳米微球
2-PMMA复合纳米微球"> 2.2.3 ATRP法合成SiO2-PMMA复合纳米微球
2/PMMA复合纳米纤维"> 2.2.4 静电纺丝制备SiO2/PMMA复合纳米纤维
2.3 测试与表征
2.3.1 纳米微球的FTIR表征
2.3.2 纳米微球的TGA分析
2.3.3 纳米微球的GPC分析
2.3.4 纳米微球及纤维的SEM观察
2.3.5 纳米微球及纤维的TEM观察
2.4 结果与讨论
2.4.1 纳米微球的形貌表征
2.4.2 纳米微球的结构分析
2-PMMA复合纳米纤维静电纺丝的理论依据"> 2.4.3 探究SiO2-PMMA复合纳米纤维静电纺丝的理论依据
2.4.4 复合纳米纤维的形貌演变规律
2.4.5 复合纳米纤维的串珠状形貌形成机理
2.5 本章小结
第三章 多孔二氧化硅纳米纤维的制备及其形态表征
3.1 实验用品
3.1.1 实验原材料及试剂
3.1.2 实验仪器及设备
3.2 实验步骤
3.2.1 无机纳米微球的合成
3.2.2 溶胶-凝胶液的配置
3.2.3 复合纳米纤维静电纺丝法的制备
3.2.4 复合纳米纤维的预氧化
3.2.5 复合纳米纤维的高温碳化
3.2.6 多孔二氧化硅纳米纤维吸附应用
3.3 表征与测试
3.3.1 纳米微球及纤维的SEM观察
3.3.2 纳米微球及纤维的TEM观察
3.3.3 纳米微球的TGA分析
3.3.4 纳米微球的FTIR分析
3.3.5 纳米纤维的BET分析
3.3.6 纳米纤维的WCA分析
3.3.7 纳米纤维的XRD分析
3.4 结果与讨论
3.4.1 纳米微球的形貌表征
3.4.2 纳米微球的结构表征
3.4.3 不同阶段纳米纤维的宏微观形貌表征
3.4.4 多孔二氧化硅纳米纤维的形貌表征
3.4.5 多孔二氧化硅纳米纤维的结构表征
3.4.6 多孔纳米纤维的结构形成机理图
3.4.7 载药性能测试
3.5 本章小结
第四章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者简介
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