聚偏氟乙烯基有机/无机杂化粒子的制备与表征

摘要

有机/无机杂化材料结合了有机高聚物和无机材料的特点，成为一种具有特殊性能的新型材料，是近年来的研究热点之一。
　　本论文采用溶胶凝胶法制备PVDF/二氧化钛（TiO2）杂化粒子，利用硅烷偶联剂（MPS）改善两相界面。本体系主要考察了PVDF模板的加料顺序，不同酸做MPS水解催化剂及钛酸丁酯水解的催化剂，其他表面修饰剂(SDS、SM AS)对杂化粒子形态的影响。通过傅里叶红外光谱仪（FT-IR）和X-射线衍射仪（XRD）分析PVDF/TiO2杂化粒子，结果表明TiO2长在了PVDF表面，且TiO2为无定型态。SEM结果表明：PVDF粒子的加入顺序对杂化粒子的形态无影响；用乙酸(HO Ac)做MPS水解的催化剂及钛酸丁酯水解的催化剂，能够生成草莓型PVDF/TiO2杂化粒子；SMAS的加入有助于草莓型杂化粒子的形成。通过PVDF膜和PVDF/TiO2杂化粒子膜与水的接触角对比，结果表明由PVDF/TiO2杂化粒子制成的膜比PVDF膜的亲水性大大提高。
　　本论文又利用苯胺与聚偏氟乙烯之间存在氢键作用以及苯胺与氯金酸间的氧化还原反应，通过水相沉淀聚合、水油界面聚合、分步沉淀聚合法制备PVDF/聚苯胺(PANI)/Au多元杂化粒子。SEM结果表明：对于水相沉淀聚合和水油界面聚合方法制备多元杂化粒子，体系不稳定，杂化粒子形态不易控制；对于分步沉淀聚合法，首先制备了大小形态可控的树莓型PVDF/PANI的复合粒子，其次放入金胶体中进行金颗粒吸附得到了PVDF/PANI/Au三元杂化粒子。此法过程虽相对繁琐但是聚苯胺的量和金粒子的大小易于调控，可制备形态可调的PVDF/PANI/Au三元杂化粒子。

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第一章 绪 论

1.1 有机/无机杂化材料的概述

1.2 有机/无机杂化材料的分类

1.3 有机/无机杂化材料的制备方法

1.4 有机/无机杂化材料的应用

1.5 有机/无机杂化粒子的制备

1.6 聚偏氟乙烯概述

1.7 本课题的研究意义及主要内容

第二章 实验部分

2.1 主要试剂及处理方法

2.2 主要仪器及设备

2.3 PVDF/TiO2有机/无机杂化粒子的制备

2.4 PVDF/PANI/Au多元杂化粒子的制备

2.5 杂化粒子的表征

第三章 PVDF/TiO2有机/无机杂化粒子的制备与表征

3.1 引言

3.2 合成PVDF/TiO2杂化粒子的影响因素

3.3 PVDF/TiO2杂化粒子涂层与水滴的接触角分析

3.4 PVDF/TiO2杂化粒子的形成模型

本章小结

第四章 PVDF/PANI/Au有机/无机多元杂化粒子的制备及表征

4.1引言

4.2 实验工艺条件的研究

4.3 水相沉淀聚合制备PVDF/PANI/Au多元杂化粒子与表征

4.4 水油界面聚合制备PVDF/PANI/Au多元杂化粒子与表征

4.5 分步沉淀聚合制备PVDF/PANI/Au多元杂化粒子与表征

本章小结

第五章 结 论

参考文献

致谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果