納米離子材料(NIMs)的制備及其性能表征.pdf

1、納米離子材料(NIMs)，作為通過離子鍵將軟聚合冠層結(jié)合到納米顆粒的新型材料，吸引了廣泛的注意力。它是首例納米顆粒在不存在懸浮介質(zhì)的情況下可以實現(xiàn)自懸浮的納米系統(tǒng)。結(jié)合離子液體，帶電膠體懸浮液和分散良好的納米復(fù)合材料的性質(zhì)，這種新材料平臺為當(dāng)前和未來的應(yīng)用提供了良好的通用性。本文制備了納米二氧化硅離子材料并研究其摩擦學(xué)性能，利用自組裝的機理制備了蒙脫土/納米二氧化硅插層復(fù)合材料并研究了其抗菌性能，通過新方式合成了納米碳酸鈣離子材料并研究

2、了其電性能。主要工作如下:
　　1.以納米二氧化硅(SiO2)分散液為作為納米顆粒來源，通過接枝內(nèi)外冠，制備了納米SiO2離子材料(SiO2 NIMs)，在微觀下排顆粒之間列整齊，界限清晰，同時室溫下具有流動性。通過DSC分析，SiO2 NIMs表現(xiàn)出玻璃化轉(zhuǎn)變，冷結(jié)晶及熔融等熱行為。TG測試表征了其接枝有機層含量及其接枝密度。通過流變學(xué)考察了其流變性能。利用四球長時摩擦，考察了其作為添加劑在潤滑油的抗摩擦磨損性能，結(jié)果表明，Si

3、O2 NIMs的加入降低了基礎(chǔ)油的平均摩擦系數(shù)，添加量為1％時，平均摩擦系數(shù)為0.14，相比基礎(chǔ)潤滑油降低22％左右，磨斑直徑表現(xiàn)出與摩擦系數(shù)一致的規(guī)律性。
　　2.利用納米離子材料的靜電自組裝原理，將季銨化的納米顆粒組裝在蒙脫土片層上，制備得到“三明治”狀的粘土復(fù)合材料，通過添加不同質(zhì)量份數(shù)的納米顆粒表征了復(fù)合材料的制備規(guī)律。結(jié)果表明，隨著季銨化顆粒加入量的不同，復(fù)合材料表現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)，且材料的熱穩(wěn)定性也得到提高。抗菌實驗表明復(fù)

4、合材料在接觸大腸細(xì)菌和金黃色葡萄球菌7小時內(nèi)，細(xì)菌完全死亡，表現(xiàn)了良好的抗菌效果。
　　3.通過在碳酸鈣合成過程中接枝內(nèi)冠（有機硅季銨鹽），在碳酸鈣合成過程中利用納米碳酸鈣表面的活性羥基接枝了有機硅季銨鹽內(nèi)冠，賦予了碳酸鈣表面活性離子基團。通過離子交換反應(yīng)接枝聚氧乙烯醚磺酸鹽外冠，制備了納米碳酸鈣離子材料(CaCO3-based NIMs)，該材料表現(xiàn)為室溫下流動性。通過FTIR表征了CaCO3-based NIMs的化學(xué)組成，通