二氧化硅Janus片状材料的制备及其在聚合物中的应用
发布时间：2021-04-14 15:58
作为一种新兴的纳米材料,Janus粒子因其严格的非对称性结构和独特物理化学性质,而受到各界的广泛关注。近年来,Janus粒子的发展尤为迅速。通过设计各种各样的合成方法,研究人员制备了具有不同形貌、不同性质的Janus纳米颗粒。这种具有不同化学组成和物理化学性质的Janus粒子,突破了材料的发展瓶颈,被广泛应用于各个领域,如表面活性剂、催化剂、生物载体、光学探针以及自驱动马达等。然而,如何将这种独特的新兴纳米材料与传统的聚合物材料相结合,以发展出新一代功能性聚合物纳米复合材料,还鲜有研究。本文通过选择性修饰法,以一侧具有羟基,一侧具有氨基的二氧化硅中空球为模板,设计并制备了具有独特功能性的Janus粒子。通过Janus粒子与聚合物材料的结合,制备了具有特殊功能性的聚合物复合材料。主要结果如下:1.以二氧化硅纳米片为模板,利用不同官能团之间的差异化反应,将反应性聚合物刷聚异戊二烯（PI）和聚丁二烯（PBd）分别接枝在在二氧化硅纳米片的两侧,以合成出具有严格分区的PBd-silica-PI Janus粒子。将这种具有两亲性的PBd-silica-PI Janus纳米片与溶聚丁苯橡胶/天然橡胶...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各种Janus粒子的形状示意图[2]
二氧化硅Janus片状材料的制备及其在聚合物中的应用 4图1-2功能化Janus-AuNPs示意图[14]Figure1-2TheschematicdiagramoffunctionalJanus-AuNPs.图1-3双金属Janus粒子的制备示意图：（A）金属蒸发；（B）反转；（C）金属蒸发；（D）分散[15]Figure1-3PreparationofbimetallicJanusparticles:(a)metalevaporation;(b)inversion;(c)metalevaporation;(d)dispersion.Kretzschmar等人后来提出了一种更简单、更快的方法(图1-4)[16]。以硫酸盐封端的聚苯乙烯颗粒作为模板，粘附在玻璃载玻片上，然后倒置放在预处理的PDMS模具上，通过预处理的程度即可控制颗粒的浸入深度。随后自上而下地浸入银粒子的水溶液中，以沉积Ag纳米颗粒，即可获得部分覆盖纳米Ag颗粒的聚苯乙烯微球。值得一提的是，尽管暴露在超声波下，纳米颗粒仍然强烈地粘附在聚苯乙烯颗粒上。此外，通过灵活地调整PDMS的预固化时间，即可改变PS微球在PDMS模板中的嵌入深度，从而控制银颗粒沉积的覆盖面积。
二氧化硅Janus片状材料的制备及其在聚合物中的应用 4图1-2功能化Janus-AuNPs示意图[14]Figure1-2TheschematicdiagramoffunctionalJanus-AuNPs.图1-3双金属Janus粒子的制备示意图：（A）金属蒸发；（B）反转；（C）金属蒸发；（D）分散[15]Figure1-3PreparationofbimetallicJanusparticles:(a)metalevaporation;(b)inversion;(c)metalevaporation;(d)dispersion.Kretzschmar等人后来提出了一种更简单、更快的方法(图1-4)[16]。以硫酸盐封端的聚苯乙烯颗粒作为模板，粘附在玻璃载玻片上，然后倒置放在预处理的PDMS模具上，通过预处理的程度即可控制颗粒的浸入深度。随后自上而下地浸入银粒子的水溶液中，以沉积Ag纳米颗粒，即可获得部分覆盖纳米Ag颗粒的聚苯乙烯微球。值得一提的是，尽管暴露在超声波下，纳米颗粒仍然强烈地粘附在聚苯乙烯颗粒上。此外，通过灵活地调整PDMS的预固化时间，即可改变PS微球在PDMS模板中的嵌入深度，从而控制银颗粒沉积的覆盖面积。
本文编号：3137601
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各种Janus粒子的形状示意图[2]
二氧化硅Janus片状材料的制备及其在聚合物中的应用 4图1-2功能化Janus-AuNPs示意图[14]Figure1-2TheschematicdiagramoffunctionalJanus-AuNPs.图1-3双金属Janus粒子的制备示意图：（A）金属蒸发；（B）反转；（C）金属蒸发；（D）分散[15]Figure1-3PreparationofbimetallicJanusparticles:(a)metalevaporation;(b)inversion;(c)metalevaporation;(d)dispersion.Kretzschmar等人后来提出了一种更简单、更快的方法(图1-4)[16]。以硫酸盐封端的聚苯乙烯颗粒作为模板，粘附在玻璃载玻片上，然后倒置放在预处理的PDMS模具上，通过预处理的程度即可控制颗粒的浸入深度。随后自上而下地浸入银粒子的水溶液中，以沉积Ag纳米颗粒，即可获得部分覆盖纳米Ag颗粒的聚苯乙烯微球。值得一提的是，尽管暴露在超声波下，纳米颗粒仍然强烈地粘附在聚苯乙烯颗粒上。此外，通过灵活地调整PDMS的预固化时间，即可改变PS微球在PDMS模板中的嵌入深度，从而控制银颗粒沉积的覆盖面积。
二氧化硅Janus片状材料的制备及其在聚合物中的应用 4图1-2功能化Janus-AuNPs示意图[14]Figure1-2TheschematicdiagramoffunctionalJanus-AuNPs.图1-3双金属Janus粒子的制备示意图：（A）金属蒸发；（B）反转；（C）金属蒸发；（D）分散[15]Figure1-3PreparationofbimetallicJanusparticles:(a)metalevaporation;(b)inversion;(c)metalevaporation;(d)dispersion.Kretzschmar等人后来提出了一种更简单、更快的方法(图1-4)[16]。以硫酸盐封端的聚苯乙烯颗粒作为模板，粘附在玻璃载玻片上，然后倒置放在预处理的PDMS模具上，通过预处理的程度即可控制颗粒的浸入深度。随后自上而下地浸入银粒子的水溶液中，以沉积Ag纳米颗粒，即可获得部分覆盖纳米Ag颗粒的聚苯乙烯微球。值得一提的是，尽管暴露在超声波下，纳米颗粒仍然强烈地粘附在聚苯乙烯颗粒上。此外，通过灵活地调整PDMS的预固化时间，即可改变PS微球在PDMS模板中的嵌入深度，从而控制银颗粒沉积的覆盖面积。
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