基于高分子水凝膠微球模板法制備核-殼型復合微球.pdf

1、陜西師范大學碩士學位論文基于高分子水凝膠微球模板法制備核殼型復合微球姓名：楊菊香申請學位級別：碩士專業(yè)：有機化學指導教師：胡道道房喻20050401(2)以反相懸浮聚合法合成的高分子水凝膠微球為模板，在室溫下，通過油相中的TEOS在堿性水溶液溶脹的微凝膠表面逐步水解，成功地制備了核／殼型微米級PfNIPAM—CO—AA)／Si02復合微球。實驗研究了不同的反應時間對殼層厚度的影響。掃描電鏡觀察表明：核／殼型復合微球是由納米級Si02小球

2、堆積形成微米級的Si02微球。而且復合微球經(jīng)高溫煅燒，再超聲破碎后，觀察到了“空心”結(jié)構(gòu)。并且，隨著反應時間的延長，Si02微球殼層逐漸的增厚。)(_射線衍射分析表明復合微球中的Si02呈非晶態(tài)。高溫煅燒后，為四方晶系的晶體。高溫煅燒后的微球與純二氧化硅完全一致的紅外吸收光譜也證實了殼層物質(zhì)的組成。由于此復合微球不僅具有微米級材料容易分離的優(yōu)點，而且同時兼有納米繳顆粒大的比表面積的特點，因此，這類材料有望在構(gòu)筑納米反應器、負載催化劑以及

3、制備吸附分離材料等方面得到較為廣泛的應用。(3)以高分子水凝膠微球沉積CuS為模型，通過對不同條件下所制得的一系列微球進行掃描電鏡觀察，初步探討了表面圖案化的形成機理。水溶脹和cu(Ac)2溶脹的高分子水凝膠微球通過冷凍干燥處理后的掃描電鏡結(jié)果顯示：高分子水凝膠模板微球具有明顯的三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。因此，有理由相信，分散在有機相溶脹態(tài)的高分子水凝膠模板微球?qū)嶋H上存在著商分子骨架網(wǎng)絡和富水區(qū)域。高分子水凝膠微球與復合微球表面形貌間在拓撲學上存在

4、一定的關(guān)聯(lián)性。根據(jù)設(shè)計一系列不同沉積條件下得到的復合微球材料的掃描電鏡結(jié)果，結(jié)合模板結(jié)構(gòu)的這一特點，提出了“模板限域沉積一沉積誘導變形”機理。這種機理的核心是：核／殼結(jié)構(gòu)復合材料的復雜表面形貌特征與多種因素有關(guān)。模板的柔性是表廈形貌變遷的內(nèi)在因素，模板骨架結(jié)構(gòu)對無機物沉積的限域作用，以及無機物沉積反應本身特有的反應效應是材料表面圖案化的外在因素。溶脹態(tài)高分子水凝膠模板微球的高分子骨架網(wǎng)絡和富水區(qū)域使無機物在其表面的沉積具有明顯的不均性和

5、沉積速度的差異性。無機物沉積的微球表面區(qū)域使高分子骨架產(chǎn)生一定的剛性，而無機物不均性沉積導致了微凝膠表面剛性的不均性。同時沉積反應不僅會使微凝膠表面富水區(qū)域發(fā)生改變，同時高分子骨架受沉積反應效應的影響而發(fā)生一定的變形。這兩種效應就會使不同剛性的微凝膠表面區(qū)域發(fā)生不同程度的形變。因此，無機物在高分子微凝膠表面的沉積導致的圖案實際上就是上述諸多效應影響高分子骨架礦化形變的“顯影”。該機理還表明：就沉積反應而言，表面不同形貌與沉積反應效應有關(guān)