SiO2和PbS納米材料的制備及其性能研究.pdf

1、本文以有機(jī)分子和無(wú)機(jī)化合物提供硅源或者鉛源,利用模板法和水熱法,制備得到了特殊形貌的氧化物和硫化物納米材料?？招那驙疃趸?SiO2)和樹(shù)枝、十字星等狀的硫化鉛(PbS)納米材料因?yàn)槠洫?dú)特的形貌和性能而備受矚目?？招那蚴且环N新型的功能納米材料,具有較大的比表面積,較小的密度等優(yōu)點(diǎn),又因?yàn)槠洫?dú)特的球形結(jié)構(gòu),其在摩擦面間存在著微滾動(dòng)作用,變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦,減小摩擦系數(shù)。硫化鉛納米材料其新穎的納米晶及獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),通過(guò)探索其生長(zhǎng)機(jī)

2、制,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)尺寸,維度的調(diào)控,應(yīng)用于潤(rùn)滑油中,納米顆粒可以沉積到摩擦表面的磨損部位,使摩擦表面得到修補(bǔ)。通過(guò)不同合成方法制備了具有特殊結(jié)構(gòu)的納米材料,并對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究,其主要工作如下：
　　 ⑴空心微球的制備及其表征。以苯乙烯為單體,與功能單體2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(MTC)通過(guò)分散聚合進(jìn)行共聚,得到了表面帶有正電荷的功能聚苯乙烯球.用乙醇(EtOH)控制聚苯乙烯(PS)分散液的固含量,在分散液中加入氨水和

3、前軀體正硅酸四乙酯(TEOS),TEOS水解-縮合形成的納米粒子SiO2,粒子表面的羥基呈負(fù)電性,同功能微球表面的正電荷基團(tuán)通過(guò)靜電相互作用,SiO2被吸附到模板微球表面,從而形成復(fù)合微球,通過(guò)高溫煅燒,進(jìn)一步得到空心微球.空心微球的殼層厚度可以通過(guò)氨水濃度,前軀體濃度進(jìn)行調(diào)控。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、紅外光譜儀(FT-IR)、熱重分析儀(TG)表征了微球的結(jié)構(gòu)與形貌。SiO2納米材料按一定的比例添加到潤(rùn)

4、滑油中,表現(xiàn)出優(yōu)異的摩擦學(xué)性能,是良好的納米潤(rùn)滑油添加劑。
　　 ⑵各種形貌的PbS納米材料的制備。以硝酸鉛(Pb(NO3)2)為鉛源,硫脲(CH4N2S)作硫源,利用乙二胺(EDA),乙醇胺(EA)為溶劑,在一定的溫度以及時(shí)間條件下,合成了立方體狀,花狀等形貌的納米材料.探索了反應(yīng)時(shí)間,反應(yīng)溫度等對(duì)形貌的影響,利用X射線(xiàn)粉末衍射(XRD)、SEM以及EDS等手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:不同的反應(yīng)時(shí)間,溫度以及原料比能夠