新型聚合物納米管及有機(jī)-無機(jī)雜化納米管的制備及性能研究.pdf

1、基于納米管材料在藥物控釋、納米器件制備等先進(jìn)材料領(lǐng)域良好的應(yīng)用前景，各種納米管材料的制備及功能化研究成為材料科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。本論文工作主要集中于新型聚合物納米管以及有機(jī)/無機(jī)雜化納米管的制備及性能研究。具體內(nèi)容分以下兩個(gè)部分： 1．利用無機(jī)氫氧化釔納米管(YNTs)作為模板，用嵌段共聚物聚環(huán)氧乙烷-6-聚(4-乙烯基吡啶)(PEO-b-P4VP)膠束作為前驅(qū)體，制備了具有核殼結(jié)構(gòu)的新型聚合物納米管。YNTs內(nèi)外表面富含羥基，

2、在四氫呋喃溶液中，可以和PEO-b-P4VP中的吡啶基團(tuán)產(chǎn)生較強(qiáng)的氫鍵作用，從而使PEO-b-P4VP鏈吸附在YNTs的表面上形成高分子吸附層。以PEO-b-P4VP在THF中形成的膠束作為先驅(qū)體，可以得到了相對致密的單分子嵌段共聚物吸附層。在此基礎(chǔ)上，用小分子交聯(lián)劑1,4-二溴丁烷交聯(lián)P4VP層，然后用鹽酸溶解模板YNTs，得到具有清晰結(jié)構(gòu)、優(yōu)異溶解性能、套管結(jié)構(gòu)的新型聚合物納米管(PNTs)。由于交聯(lián)過程中產(chǎn)生大量的吡啶鹽，得到的P

3、NTs富含大量正的凈電荷。利用正負(fù)電荷相互作用，可以負(fù)載帶有相反電荷的化合物或粒子。通過對PNTs進(jìn)行熒光染料的負(fù)載，可以使其在熒光共聚焦顯微鏡下清晰成像；使其吸附大量的磁性粒子(MPs)后，PNTs可以在磁場下取向和從溶液中分離。 2．PEO-b-P4VP與YNTs形成的有機(jī)/無機(jī)雜化納米管(HNs)具有清晰的層狀結(jié)構(gòu)。部分交聯(lián)的P4VP吸附層使得HNs的表面富含正電荷及吡啶基團(tuán)。據(jù)此，我們對該雜化納米管進(jìn)行了負(fù)載和功能化研究

4、。當(dāng)HNs負(fù)載熒光染料時(shí)，可以在熒光共聚焦顯微鏡(CFM)下成像，而負(fù)載磁性納米粒子時(shí)，HNs可以在磁場作用下取向和分離。另外，我們還在HNs上進(jìn)行金納米粒子的原位合成，并利用負(fù)載金納米粒子的HNs催化硼氫化鈉還原4-硝基苯酚的化學(xué)反應(yīng)，利用紫外可見光譜跟蹤了催化反應(yīng)過程。研究表明，負(fù)載金粒子的雜化納米管有很好的催化反應(yīng)活性；催化反應(yīng)后，金粒子仍然很好的負(fù)載在HNs上。研究表明，HNs可在多種溶劑中分散，負(fù)載磁性粒子后可在磁場作用下分離