新型聚合物納米管及有機-無機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材料領域良好的應用前景，各種納米管材料的制備及功能化研究成為材料科學領域的熱點之一。本論文工作主要集中于新型聚合物納米管以及有機/無機雜化納米管的制備及性能研究。具體內容分以下兩個部分： 1．利用無機氫氧化釔納米管(YNTs)作為模板，用嵌段共聚物聚環氧乙烷-6-聚(4-乙烯基吡啶)(PEO-b-P4VP)膠束作為前驅體，制備了具有核殼結構的新型聚合物納米管。YNTs內外表面富含羥基，

2、在四氫呋喃溶液中，可以和PEO-b-P4VP中的吡啶基團產生較強的氫鍵作用，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。在此基礎上，用小分子交聯劑1,4-二溴丁烷交聯P4VP層，然后用鹽酸溶解模板YNTs，得到具有清晰結構、優異溶解性能、套管結構的新型聚合物納米管(PNTs)。由于交聯過程中產生大量的吡啶鹽，得到的P

3、NTs富含大量正的凈電荷。利用正負電荷相互作用，可以負載帶有相反電荷的化合物或粒子。通過對PNTs進行熒光染料的負載，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/無機雜化納米管(HNs)具有清晰的層狀結構。部分交聯的P4VP吸附層使得HNs的表面富含正電荷及吡啶基團。據此，我們對該雜化納米管進行了負載和功能化研究

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