可控孔徑的納米金復(fù)合物蜂窩狀薄膜及其性質(zhì)研究.pdf

1、自然界中的蜂窩構(gòu)筑巧妙，它是由數(shù)千個(gè)巢房連接在一起組成的，每個(gè)巢房是嚴(yán)格的六角柱形體。相鄰的巢房之間呈規(guī)整的緊密六角狀陣列結(jié)構(gòu)。這種六角形排列而成的結(jié)構(gòu)叫做蜂窩狀結(jié)構(gòu)。利用化學(xué)的方法我們可以在實(shí)驗(yàn)室中再現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)。近年來，有序多孔材料一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)，其在催化、傳感器、微反應(yīng)器、光學(xué)器件、組織工程、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都具有重要的應(yīng)用價(jià)值。在基礎(chǔ)研究中，許多研究者已經(jīng)通過模板法和自組裝的方法成功制備出規(guī)則多孔材料，并形象的稱之為蜂窩狀多孔

2、薄膜。常用的模板包括膠體顆粒、嵌段共聚物、表面活性劑，甚至細(xì)菌。這些模板法中，模板的大小是固定的，并且膜的形成是以犧牲模板為代價(jià)的。目前研究發(fā)現(xiàn)，模板的有序度及模板的去除仍是一個(gè)難以解決的問題。1994年，法國Francois等首次提出水滴模板法(breath figure method)，即在高濕度環(huán)境下，以冷凝水滴為模板，在固體基板上制備孔徑大小均一、排列緊密的蜂窩狀有序多孔薄膜。自此以后，水滴模板法制備蜂窩狀多孔薄膜引起廣泛研究。

3、基于溶劑揮發(fā)的水滴模板法是一種簡(jiǎn)單、快速而有效的構(gòu)筑蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu)的自組裝方法。盡管經(jīng)過十幾年的發(fā)展，已經(jīng)建立了大量的多孔薄膜體系，但研究的重點(diǎn)依然是以聚合物材料為主，并且研究多集中在薄膜的規(guī)整結(jié)構(gòu)以及模板作用。在實(shí)際操作中，聚合物的合成較為復(fù)雜和困難，因此，我們選用具有優(yōu)良性能的金納米顆粒作為構(gòu)筑單元，與簡(jiǎn)單的聚合物進(jìn)行復(fù)配制備出蜂窩狀多孔薄膜，并對(duì)其可控性和拉曼光譜性質(zhì)進(jìn)行了研究。本論文的結(jié)構(gòu)安排和具體研究內(nèi)容如下:
　　

4、第一章:緒論。本章系統(tǒng)介紹了水滴模板法制備蜂窩狀多孔薄膜的研究進(jìn)展，包括蜂窩狀多孔薄膜的形成方法、形成材料、形成機(jī)理、影響因素和蜂窩狀多孔薄膜的應(yīng)用。最后是本論文的研究目的和意義。
　　 第二章:采用兩相法制備出不同硫醇（十四烷基硫醇、十六烷基硫醇和十八烷基硫醇）修飾的金納米顆粒，在干凈的ITO玻璃上構(gòu)筑蜂窩狀薄膜。通過是否與聚合物復(fù)配研究聚合物對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)的影響。之后，將納米顆粒與聚合物的復(fù)配體系作為研究對(duì)象，通過對(duì)體系濃度、復(fù)

5、配的聚合物種類、金納米顆粒修飾劑等的調(diào)節(jié)制備出可控孔徑的蜂窩狀多孔薄膜，以方便的應(yīng)用到細(xì)胞培養(yǎng)、分離分析等領(lǐng)域。
　　 第三章:主要介紹了實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的一些有趣的特殊現(xiàn)象，包括葉狀結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)、孔的破裂、橢圓形孔的形成、同一薄膜不同位置處孔徑不同以及斷面出現(xiàn)聚集體，并給出了相關(guān)機(jī)理解釋。這些有趣的現(xiàn)象將對(duì)進(jìn)一步開拓蜂窩狀薄膜結(jié)構(gòu)提供有效依據(jù)。
　　 第四章:研究了薄膜的拉曼光譜性質(zhì)。納米粒子具有典型的拉曼散射效應(yīng)，因此，