蒙脫土邊緣聚合物分子刷及二氧化硅納米線的制備及性能研究.pdf

1、近年來(lái)，聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料的研究引起了人們極大的興趣。Toyota研究發(fā)展中心1987年對(duì)尼龍-6(N6)/蒙脫土(MMT)納米復(fù)合材料的報(bào)道以及Vaia et al.等人發(fā)現(xiàn)直接采用熔融共混的方法而無(wú)需用有機(jī)溶劑就可以制備聚合物/層狀硅酸鹽納米雜化材料等研究極大地推動(dòng)了聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料的發(fā)展歷程。由于蒙脫土片層具有高的比表面并且其表面帶有負(fù)電荷，蒙脫土納米片層具有吸附能力，可用于污水凈化，也可作為載體用來(lái)負(fù)載

2、DNA及各種酶，因此蒙脫土納米復(fù)合材料的研究日益成為人們研究的熱點(diǎn)。納米尺寸的二氧化硅可廣泛的應(yīng)用于催化，藥物負(fù)載，Pickering乳液聚合等領(lǐng)域。在納米電子和納米光纖材料快速發(fā)展的推動(dòng)下，有關(guān)二氧化硅納米線的研究得到了廣泛的關(guān)注。
　　 本文以蒙脫土為基體，制備溫度響應(yīng)性的聚合物刷修飾的蒙脫土納米籠，并研究了其吸附性能；同時(shí)使用改進(jìn)的Stober法在蒙脫土片層邊緣合成了二氧化硅納米線。主要內(nèi)容包括：⑴用硅烷偶聯(lián)劑將蒙脫土片層

3、的邊緣部分交聯(lián)，得到蒙脫土納米籠，再利用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移方法在蒙脫土納米籠邊緣接枝溫度響應(yīng)性的PNIPAM分子刷。然后，將接枝PNIPAM分子刷的納米籠用于Pickering乳液聚合得到了表面包裹有雜化蒙脫土納米籠的PS乳膠粒。我們同時(shí)研究了PNIPAM的溫敏性對(duì)雜化蒙脫土納米籠的陽(yáng)離子交換能力的影響。熱失重分析(TG)，透射電鏡(TEM)，紫外-可見(jiàn)光譜(UV-Vis)等測(cè)試手段用來(lái)表征蒙脫土納米籠和表面包裹有雜化納米材料的PS乳

4、膠粒。⑵以蒙脫土片層邊緣的Si-OH為引發(fā)點(diǎn)，用改進(jìn)的Stober法用合適的反應(yīng)條件在蒙脫土片層邊緣合成二氧化硅納米線(clay-silica)。蒙脫土邊緣的二氧化硅納米線可以與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)進(jìn)行改性，與此同時(shí)，蒙脫土表面依然保留著負(fù)電荷。本課題提供了一種合成clay-silica納米復(fù)合材料的簡(jiǎn)單易行的方法。通過(guò)ATRP聚合我們?cè)诙趸杓{米線表面接枝聚苯乙烯。這種表面帶有負(fù)電荷，二氧化硅納米線邊緣帶有疏水性聚合物刷的納米復(fù)合物可以應(yīng)