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近年来,金属.聚合物复合纳米材料的制备和研究受到了人们广泛的关注。本文作者在硕士阶段主要从事金属.聚合物复合纳米粒子的制备、表征及其光学性质的研究,具体内容及所取得的研究结果如下:
1.通过水热法一步合成了大量、稳定、水溶性的 Ag-聚丙烯酰胺(PAM)复合纳米粒子。在没有涉及常用还原剂和引发剂的情况下,硝酸银的还原和丙烯酰胺(AM) 单体的聚合反应同步进行,生成的 Ag 纳米粒子均匀地分散在聚丙烯酰胺基质中。红外光谱分析表明聚丙烯酰胺可以稳定存在于最终产物中,同时羰基上的氧原子和Ag纳米粒子之间存在相互作用。通过热失重分析,研究了含有银粒子的聚丙烯酰胺的热分解过程。TEM 表征发现我们的最终产物具有双峰尺寸分布。在大量的文献和实验数据的基础上,我们提出了形成双峰尺寸分布Ag纳米粒子的可能机理。紫外光谱研究和计算模拟结果均证实了最终产物为 Ag纳米粒子和Ag@Ag<,2>O纳米粒子的混合物。研究了反应温度、反应时间及反应物的含量对Ag<,2>O厚度的影响。酸溶液(HNO<,3>、Hac、HCI)或盐溶液(NaCl)滴加到Ag溶胶中,借助紫外光谱研究了酸和盐溶液对Ag<,2>O层的去除情况。
2.通过油浴、水热和微波三种不同的加热方式,制备了具有各向异性结构的水溶性Au-聚丙烯酰胺(PAM) 纳米复合物。在油浴加热下,通过滴加次亚磷酸钠水溶液到HARCl<,4>/PAM/H<,2>O 体系,生成了三角形、六边形金纳米盘子;通过水热法加热 HAuCl<,4>/PAM/H<,2>O 体系,形成了被聚丙烯酰胺包覆的微米尺寸的多边形和多面体金粒子。同时其XPS谱图分析表明聚丙烯酰胺分子存在于金微米粒子表面并且对金的生长起到重要作用;通过微波辐照 HAuCl<,4>/PAM/H<,2>O 体系,可以快速合成被聚丙烯酰胺稳定的多边形金复合纳米粒子。研究了影响金纳米粒子尺寸和形貌的因素(反应温度、反应时间及反应物的含量)。同时,我们还深入分析了具有各向异性结构的金纳米粒子的紫外光谱并对生成机理进行了细致地讨论。