陽(yáng)離子表面活性劑與相關(guān)化合物自組裝形成納米管研究.pdf

1、納米材料作為功能材料的一個(gè)重要分支受到眾多學(xué)者的關(guān)注,納米管則是一維納米材料中舉足輕重的一部分.目前合成納米管的方法主要有:化學(xué)氣相沉積法、熱解法、激光燒蝕法、電化學(xué)沉積法、電弧法、模板法、自組裝法等.自組裝納米管則以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)易的制備方法、繁多的種類、廣泛的應(yīng)用成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一. 雖然有越來(lái)越多的能自組裝形成納米管的物質(zhì)被發(fā)現(xiàn),但對(duì)于自組裝的機(jī)理的研究并不是很成熟.有些機(jī)理很好的解釋個(gè)別現(xiàn)象,但不能系統(tǒng)的對(duì)大部分的

2、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行合理的解釋. 本文通過(guò)選擇不同的陽(yáng)離子表面活性劑與不同的化合物進(jìn)行復(fù)配,自組裝形成了納米管.發(fā)現(xiàn)的陽(yáng)離子表面活性劑與化合物復(fù)配自組裝形成納米管的體系有:2.苯基苯并咪唑磺酸鈉(PBSA)與十四烷基三甲基溴化銨(TTAB),2-苯基苯并咪唑磺酸鈉(PBSA)與十六烷基三甲基溴化銨(CTAB),2-苯基苯并咪唑磺酸鈉(PBSA)與十八烷基三甲基溴化銨(STAB),2-苯基苯并咪唑磺酸鈉(PBSA)與十六烷基溴代吡啶(CP

3、B),甲基橙(MO)與十烷基三甲基溴化銨(DETAB),甲基橙(MO)與十四烷基二甲基氧化胺(CDMAO),2-萘磺酸鈉(NSS)與十二烷基三甲基溴化銨(DOTAB).通過(guò)負(fù)染色透射電鏡表征證實(shí)了納米管的存在. 實(shí)驗(yàn)中使用了偏光觀察,即納米管形成后,晃動(dòng)溶液會(huì)觀察到由于流動(dòng)雙折射引起的亮場(chǎng).觀察到亮場(chǎng)意味著可能形成了納米管,但不是充分條件,需要與透射電鏡相結(jié)合來(lái)確認(rèn).實(shí)驗(yàn)還結(jié)合了濁度的變化來(lái)研究自組裝形成納米管在不同階段的結(jié)構(gòu)變

4、化. 通過(guò)仔細(xì)的觀察和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摲治?提出了新的觀點(diǎn).認(rèn)為陽(yáng)離子表面活性劑與相應(yīng)化合物自組裝形成的納米管是由囊泡轉(zhuǎn)化而成的.通過(guò)對(duì)化合物結(jié)構(gòu)的分析,認(rèn)為該類化合物需要有在空間上具有不同的平面結(jié)構(gòu);同時(shí)還必須滿足能與陽(yáng)離子表面活性劑形成囊泡的需要.該類化合物與陽(yáng)離子表面活性劑首先形成囊泡,然后進(jìn)行翻轉(zhuǎn),向納米管轉(zhuǎn)變.通過(guò)透射電鏡觀察到了在不同階段的自組裝產(chǎn)物:分別為囊泡,轉(zhuǎn)化中的囊泡,納米管.復(fù)配后的溶液外觀經(jīng)歷了從渾濁到澄清的過(guò)