基于二氧化硅納米微球的串珠狀-多孔狀納米纖維的制備及其結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、納米二氧化硅具有比表面積大、吸附性強、化學穩(wěn)定性高以及生物相容性好等優(yōu)點，與聚合物復合可形成具有優(yōu)異特性的有機無機復合材料，近年來在光電能源，生物醫(yī)學和過濾阻隔等領域深受青睞。然而，由于納米二氧化硅微球表面富含極性羥基基團，在有機物基體中分散性與界面結(jié)合較差，而通過表面化學修飾方法使其均勻分散在有機物基體中，進而獲得既具有特殊結(jié)構(gòu)又兼具優(yōu)良性能的雜化材料成為目前研究的熱點。本論文在采用Stober法制備了粒徑可控的一系列二氧化硅納米微球

2、的基礎上，以APTES對其進行表面化學修飾，再結(jié)合靜電紡絲等方法成功制備了基于二氧化硅納米微球的串珠狀和多孔狀一維結(jié)構(gòu)納米纖維，并系統(tǒng)探究了串珠狀和多孔狀納米纖維的結(jié)構(gòu)及其相關(guān)性能。
　　基于Stober法制備粒徑可控的SiO2納米微球，利用硅烷偶聯(lián)劑APTES對其進行表面化學修飾，并通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法(ATRP)在SiO2納米微球表面接枝聚合物單體(MMA)。采用TGA、SEM、TEM、GPC等表征手段研究表明，證明成功制

3、備出具有明顯核殼結(jié)構(gòu)的SiO2-PMMA納米微球。以靜電紡絲基本理論為依據(jù)，系統(tǒng)分析采用SiO2-PMMA納米微球為原料可直接電紡納米纖維的可行性，并成功制備SiO2-PMMA納米微球構(gòu)成的串珠狀形貌一維結(jié)構(gòu)納米纖維。通過SEM、TEM等手段研究發(fā)現(xiàn)，當SiO2納米微球粒度越大，紡絲液濃度越小，接枝高聚物分子量越小時，越有利于串珠狀納米纖維形貌的形成。
　　基于Stober法和氨基改性方法制備了SiO2-NH2納米微球，以PMMA

4、為致孔劑、聚丙烯腈(PAN)為碳源，結(jié)合溶膠-凝膠、靜電紡絲及高溫燒結(jié)等方法，成功制備了SiO2-NH2納米微球構(gòu)成的多孔狀一維納米纖維，并從理論上系統(tǒng)分析了不同因素對多孔二氧化硅納米纖維形貌的影響規(guī)律。通過SEM、TEM、XRD等測試分析表明，增加SiO2-NH2納米微球含量和PMMA/PAN質(zhì)量比，有利于提高納米纖維多孔結(jié)構(gòu)的孔徑與孔容。在此基礎上，采用浸漬法成功將藥物酒石酸美托洛爾負載于二氧化硅多孔納米纖維載體上，然后分別置于模擬