文档介绍：东华大学
硕士学位论文
载银纳米粒子温度刺激响应杂化纳米水凝胶的研究
姓名:刘云芸
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:查刘生
2012-01-04
载银纳米粒子温度刺激响应性杂化纳米水凝胶的研究摘要之为智能纳米水凝胶,是一种粒径在衄范围内,可响应外界刺激异丙基丙烯酰胺擅姿褐校峁⑾中纬傻脑踊擅姿肗原位还原纳米水凝胶中络合的螅票赋鲈银纳米粒子具有许多独特的性能,如表面等离子体共振性能、杀菌作用和对某些反应具有催化活性等。将纳米粒子和刺激响应性高分子材料结合起来,形成的刺激响应性杂化高分子材料中银纳米粒子的性能可响应外界刺激发生变化,因此在传感器、表面增强拉曼光谱检测、微反应器、医学检测等方面有诱人的应用前景。刺激响应性纳米水凝胶,也称而产生体积相转变的刺激响应性高分子纳米材料,它具有响应速度快、可稳定地分散在水中、生物相容性好和能越过许多生物屏障等特点。本论文通过原位还原反应将纳米粒子直接负载在具有温度刺激响应性的聚一中纳米粒子的表面等离子体共振性能和催化活性对环境温度具有明显的依赖性。本文的具体研究工作及取得的研究结果主要有以下三个方面:纳米粒子的杂化纳米水凝胶。杂化纳米水凝胶中纳米粒子的重量含量随着纳米水凝胶的交联密度以及隢用量的上升而提高,,平均粒径在段冢浯笮∷孀臕和用量的增加而增大。杂化纳米水凝胶呈球形形状,单分散性较好,其粒径和溶胀比随着纳米粒子含量的增加而降低。红外吸收光谱法证实杂化纳米水凝胶中纳粒子和聚合物分子链之间存在相互作用。谹擅琢W拥腜踊擅姿汉痛縋擅姿胶一样具有温度刺激响应性。纳米粒子含量越高,杂化纳米水凝胶的温度刺激响应性越弱。和胶体纳米粒子一样,杂化纳米水凝胶中的纳米粒子同样具有表面等离子体共振光学性能。其紫外一可见吸收光谱曲线上最大吸收峰的位置、强度和半高宽都随着水介质温度的变化而发生改变,尤其是在杂化纳米水凝胶发生体积相转变时它们的改变最明显。东华大学硕士学位论文
谹擅琢W拥腜踊擅姿憾一硝基苯酚与之间发生的还原反应有催化活性。其表观反应速率常数随反应温度的变化过程存在四个阶段,与杂化纳米水凝胶发生的体积相转变有关,因此该还原反应的反应速率可通过反应温度来进行调节。另外,该反应的表观速率常数随着杂化纳米水凝胶浓度增加而线性地上升。关键词:杂化高分子材料,纳米粒子,聚一异丙基丙烯酰胺悄苣米水凝胶,温度刺激响应性,表面等离子体共振,催化作用,原位还原反应摘要
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黍·’ぁぃ#ぁ#籣......·....\薹藿一、第一章绪论篓近些年来,人们对处于宏观和微观领域之间的纳米尺度,产生了极大的兴趣并不断地开拓。纳米科技的发展使纳米材料的研究受到了空前的关注。当材料的尺度小于保湫矶嘈阅懿煌诤旯郾咎宀牧系男阅埽踔粱嵝纬啥捞氐奈锢砗突阅堋如金属纳米粒子的粒径小到绕涫切〉韵率保褰峁狗⑸飨缘谋浠表面原子数目也明显增多缤.,纳米粒子的电学性能、光学性能、力学性能以及热性能都发生很大的变化。宏观材料惰性的金属纳米粒子,如金或银纳米粒子,具有催化活性【。有人认为,如果没有半导体和金属纳米粒子的有尺寸依赖性的性能,就不会有今天的纳米科学、纳米技术和纳米生物技术【。目前纳米材料已在生物医学、光催化、燃料电池、光电子或微电子器件、传感器等领域得到了广泛的应用。纳米技术快速发展的同时,以高分子聚合物为载体的纳米颗粒及其应用也得到了迅速的发展。在高分子材料方面,特别是能够“响应外部条件的变化而进行相应动作”的智能高分子材料的发展,使得智能高分子与无机纳米颗粒复合形成的智能杂化材料,也成为一个崭新的研究领域。以智能纳米水凝胶为载体的无机纳米粒子,由于智能纳米水凝胶不仅具有材料所要求的基本力学性能,又有比表面积大和对外界刺激响应速度快等特点,近些年来受到了研究者广泛的关注。本文下面针对银纳米粒子的合成与应用以及银纳米粒子的高分子载体的研究情况进行综述。并在此基础上,提出了本论文的研究思路和研究内容。囊;鬻图纳米粒子粒径与表面原子数关系曲线东华大学硕士学位论文载银纳米粒子温度刺激响应性杂化纳米水凝胶的研究一爨鴘啊轉啦誹弧轑篓篷■鞲;■
银纳米粒子的制备方法发原位加热法成功制备出纳米晶体材料,直接法和间接法是目前两种主要的制备银纳或还原性自由基,可还原水溶液中的螅鏏矿..珹又鸾ネ糯爻煽米粒子的方法。直接法制备银纳米粒子,大多是属于早期纳米颗粒制备技术的主要方法,各种方法。间接法制备银纳米