无机功能性纳米材料与高分子纳米纤维的复合

被引量 : 0次 | 上传用户:wxlcc1026
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高压静电纺丝法即聚合物喷射静电拉伸纺丝法, 是一种制备超细纤维的重要方法,这种技术制备纳米材料具有连续性、多维性、简单性、廉价性和多用途性等特点。 该方法与传统的方法明显不同, 首先将聚合物溶液或熔体带上几千至上万伏高压静电, 带电的聚合物液滴在电场力的作用下在毛细管的Taylor 锥顶点被加速。当电场力足够大时, 聚合物液滴可克服表面张力形成喷射细流。射流在喷射过程中溶剂蒸发或固化, 最终落在接收装置上, 得到纳米纤维,纤维直径在微米和纳米之间。因此,相对于一般的纤维,由电纺纤维构成的纳米纤维具有大的比表面积,以及纤维表面具有小孔等特殊形态。1999年,2000年诺贝尔化学奖获得者美国宾西法尼亚大学化学系麦克德尔米德教授提出的智能复合纳米纤维的概念,引起了各国学者们的广泛关注,相应的研究工作也随即开展起来。但目前的纳米复合纤维研究工作主要集中在在纤维中复合金属纳米粒子、金属氧化物纳米粒子、分子筛、碳纳米管以及双组分体系的研究工作上,由于加入的功能性化合物的局限性,从而也限<WP=116>制纳米复合纤维的应用。本文采用高压静电纺丝技术通过无机纳米粒子与高分子纳米纤维的复合,实现了纳米纤维的图案化以及功能性复合纳米纤维的制备,获得了一些创新性的研究成果。 合成了两类25种不同的卟啉, 一类为具有液晶性质的5,10,15,20-四(对-酰氧基)苯基卟啉及其钴、镍配合物(18种卟啉);另一类为5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉配体及其铁、钴、镍、铜、锌和锰的配合物(7种),并通过紫外可见光谱、红外光声光谱、核磁共振氢谱、摩尔电导等测试手段对25种卟啉配合物进行了结构表征,并用DSC和偏光显微镜研究了18种卟啉的液晶性质,结果表明:除TOPPCo、TOPPNi和TDPPCo没有液晶性质外,其余的配合物均有液 M=H 时:R = C7H15,5,10,15,20-四(对-辛酰氧基)苯基卟啉[TOPPH2]R =C9H19, 5,10,15,20-四(对-癸酰氧基)苯基卟啉[TDPPH2] R = C11H23,5,10,15,20-四(对-十二酰氧基)苯基卟啉[TLPPH2] R = C13H27,5,10,15,20-四(对-十四酰氧基)苯基卟啉[TMPPH2] <WP=117> R = C15H31,5,10,15,20-四(对-十六酰氧基)苯基卟啉[TPPPH2] R = C17H35,5,10,15,20-四(对-十八酰氧基)苯基卟啉[TSPPH2] M = Co [TOPPCo,TDPPCo,TLPPCo,TMPPCo,TPPPCo,TSPPCo] M = Ni [TOPPNi,TDPPNi,TLPPNi,TMPPNi,TPPPNi,TSPPNi]M =H, 5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉[TFBOPPH2],M = Mn(III), 5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉锰[TFBOPPMnCl],M = Fe(III), 5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉铁[TFBOPPFeCl],M = Co(II), 5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉钴[TFBOPPCo],M = Ni(II), 5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉镍[TFBOPPNi],M = Cu(II), 5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉铜[TFBOPPCu],M = Zn(II), 5, 10, 15, 20-四[对-(4-氟苯甲酰氧基)]苯基卟啉锌[TFBOPPZn]晶性质,TLPPCo相变温度最低为--20.46 oC,这15种化合物属于盘状液晶;由于卟啉具有自组装功能,因此,选用了4种卟啉液晶TPPPNi、 TDPPNi、TDPPCo、TSPPCo和2种含氟的卟啉TFBOPPH2、TFBOPPZn与高分子聚乙烯基吡咯烷酮和聚乙烯醇进行复合,通过静电纺丝技术得到不同的自组装图<WP=118>案,结果表明:图案的种类与溶剂、高分子、卟啉的种类以及溶液的浓度、卟啉的含量有关。用化学共沉淀方法和溶胶-凝胶法分别制备了四氧化三铁、铁酸锰纳米粒子,并用表面活性剂对Fe3O4纳米微粒进行了表面修饰,制备了稳定的水溶性纳米Fe3O4可聚合磁流体。用Lakeshore-7300振动样品磁强计对制备的微粒进行了磁性表征,结果表明我们合成的四氧化三铁、铁酸锰纳米微粒具有超顺磁性;同时我们还用X射线衍射进一步表征了磁性高分子微粒的晶体结构;通过将超顺磁性纳米粒子四氧化三铁、铁酸锰与高分子的复合,获得了磁性纳米纤维,并研究了纳米纤维的磁性能,磁性纳米纤维具有近顺磁性。将稀土配合物Eu(TTA)3phen、Tb(AA)3phen复合到聚乙烯基吡咯烷酮溶液中,通过静电纺丝技术制备得到具有较强荧光特性的复合纳米发光纤维。研究结果表明:聚乙烯基吡咯烷酮可以作为稀土有机配合物的复合基体,并为其提供稳定的化学环境;所获得的含有稀土配合物的纳米发光纤维的发光强度、发光寿命均高于本体稀土配合物,是一类具有潜在应用前景的发光材料。
其他文献
松辽盆地北部深层营城组火成岩分布广泛,火山岩气藏是目前乃至今后相当长一个阶段内松辽盆地北部深层天然气勘探的重点目标,火山岩储层是提交各级天然气储量的主要目的层。
从数据权、数据权利到数据产权,数据确权正经历权利范式、权利—权力范式和私权—经济范式的嬗变。在私权—经济范式下,遵循实质主义进路,选择数据产权作为元概念,不仅能够兼
公安警务空间地理信息基础平台的发展建设,已经历传统地图、二维GIS、三维仿真+部分贴图场景、实景三维四个阶段的发展,目前以增强现实CIM系统为代表的全面地理信息空间数据
本文以历史文献法为主要研究方法,通过对正史、杂记中有关唐玄宗一代宫女记录的梳理,考证出李隆基的宫女在日常和节日里进行的静态的和动态的休闲活动。唐玄宗的后宫宫女人数
试卷讲评是小学数学教学的一项重要内容。当前小学数学试卷讲评课中普遍存在教师备课不充分,随意性较强;教师讲授为主,机械性较强;停留知识性层面,发展性不够等问题。有效的
目的探讨不同类型、不同剂量的他汀类药物对急性心肌梗死(AMI)患者心肌纤维化干预的效果,找到更为安全可靠的AMI治疗药物。方法选取中国中医科学院望京医院2016年2月—2018年
特色小镇是不同于行政建制镇和产业园区的新型创新创业平台。随着国家政策不断完善,新时代特色小镇进入了规范发展阶段。近年来,特色小镇已经成为改革开放以来的第四种经济地
每一个自然物都有其生存困境,从自然物自身的角度解决自己所面临的可能的生存困境,需要生存智慧。对于庄子来说,这种生存智慧体现在自然万物对于自身生存环境的守护,对于自身
在新时代的社会发展中,社区的功能不仅仅是为居民提供生活的居住单位,在居民的社会保障和娱乐休闲方面的功能也越来越突出。为减少贫困人口数量,实现城乡一体化的目标,国家将
随着凝胶类调剖体系的发展,聚合微球深部调剖技术已成为矿场非均质油藏改善水驱或聚合物驱效果的一项广泛应用的新技术。针对工业化微球注入性和变形性差,吸水膨胀易剪切破碎