核-壳结构纳米复合材料的一步液相合成及性质研究

摘要

作为一种新型的材料，核一壳结构纳米复合材料由于其独特的结构、性质和巨大的潜在应用前景，引起人们广泛的研究兴趣。本论文主要研究内容为根据物质本身的内在特性，设计和探索合理的一步液相合成路线来制备核-壳结构纳米复合材料。对所合成的核-壳结构纳米复合材料的形成过程进行了探讨从而丰富和发展了纳米复合材料的液相合成技术。测试了所合成的核-壳结构纳米复合材料的性能，以期待制备的材料具有更好的应用前景。论文的主要内容归纳如下： 1.设计了一条新颖的聚合物辅助的液相反应路线，一步合成了银/碳(Ag/C)核-壳同轴纳米电缆。在反应体系中，通过加入CCl<,4>来控制反应过程，加入聚乙烯二醇(PEG)来获得均匀的反应体系并辅助银纳米线核的取向性生长。所合成的银/碳核-壳同轴纳米电缆具有很好的柔韧性。 2.根据物质的本质属性设计了合理的液相路线，一步合成以单晶半导体硒和碲为内核的一维半导体/碳核-壳结构纳米材料。利用所合成的硒/碳(Se/C)核-壳纳米材料作为模板可以在室温下进一步得到碳亚微米管。详细地研究了所合成的一维核-壳结构纳米材料的形成过程，研究结果和进一步的实验都表明可以方便地通过控制反应条件对产物的尺寸进行调节。所合成的一维半导体/碳核-壳结构纳米材料和碳亚微米管在纳米器件制作、生物医药、生物化学等领域具有应用价值。 3.将水热合成方法应用于有机单体的聚合，合成了具有良好分散性的聚糠醇(PFA)纳米球。通过改变实验条件可以进一步获得不同形貌的聚糠醇。详细研究了聚糠醇纳米球的形成过程，推断聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分子作为控制剂限制了糠醇的聚合，只有当糠醇的聚合过程完全被PVP所限制才形成聚糠醇纳米球。根据研究结果和物质的自身性质，进一步设计出一条简单的一步水热路线合成出具有不对称结构的银/聚糠醇(Ag/PFA)纳米复合颗粒。这些可行的方法为合成聚合物纳米球和无机物/聚合物纳米复合材料提供了新的范例。 4.设计了一个简单、便捷的低温(80℃)液相路线合成出尺寸可控的ZnS纳米球。研究了纳米球的形成过程，研究结果显示硫脲即作为硫源又作为封端剂推动反应初期形成的ZnS纳米晶聚集为纳米球。所合成的ZnS纳米球具有良好的分散性，并表现出明显的蓝移现象。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章纳米材料研究进展

1.1引言

1.2纳米材料的结构和物理特性

1.2.1纳米材料的结构

1.2.2纳米材料的物理特性

1.3纳米材料的性质和应用

1.3.1纳米材料的性质

1.3.2纳米材料的应用

1.4纳米材料的制备和表征

1.4.1纳米材料的制备方法和进展

1.4.2纳米材料的表征手段

1.5核-壳结构纳米复合材料研究进展

1.5.1核-壳结构纳米复合材料简介

1.5.2核-壳结构纳米复合材料常见合成方法

1.6本论文的选题背景和研究内容

参考文献

第2章银/碳核-壳纳米电缆的一步液相合成

2.1引言

2.2合成思路

2.3实验部分

2.4结果与讨论

2.4.1产物的物相、形貌和结构分析

2.4.2 Ag/C核-壳纳米电缆的形成过程

2.5本章小节

参考文献

第3章一维半导体/碳核-壳结构纳米材料的一步液相合成

3.1引言

3.2硒/碳(Se/C)核-壳亚微米线的一步液相合成

3.2.1合成思路

3.2.2实验部分

3.2.3结果与讨论

3.2.4本节小节

3.3碲/碳(Te/C)核-壳纳米电缆的一步液相合成

3.3.1合成思路

3.3.2实验部分

3.3.3结果与讨论

3.3.4本节小节

3.4本章小节

参考文献

第4章水热条件下合成聚糠醇纳米球及不对称银/聚糠醇纳米复合颗粒

4.1引言

4.2水热条件下合成聚糠醇纳米球

4.2.1合成思路

4.2.2实验部分

4.2.3结果与讨论

4.2.4本节小节

4.3一步液相合成不对称银/聚糠醇(Ag/PFA)纳米复合颗粒

4.3.1合成思路

4.3.2实验部分

4.3.3结果与讨论

4.3.4本节小节

4.4本章小节

参考文献

第5章低温液相合成硫化锌纳米球

5.1引言

5.2合成思路

5.3实验部分

5.4结果与讨论

5.4.1产物的物相和形貌分析

5.4.2 ZnS纳米球的形成过程

5.4.3 ZnS纳米球的光学性质

5.5本章小节

参考文献

在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

致谢