高分子輔助生長氧屬化合物及聚電解質(zhì)-粘土納米復(fù)合材料的合成與表征.pdf

1、本論文旨在補(bǔ)充和發(fā)展了一維和三維無機(jī)材料生長和組裝的化學(xué)合成方法；同時也加深對聚電解質(zhì)/粘土納米復(fù)合材料的認(rèn)識。在本論文的研究工作中，不僅利用高分子－金屬離子配合物(MMC)的空間結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了無機(jī)材料的一維或三維材料的生長與組裝；而且還報道了一系列聚電解質(zhì)－粘土納米復(fù)合材料的合成與表征；此外，還研究了不同金屬襯底輔助生長微米級碳材料的方法。主要內(nèi)容具體歸納如下： 1.由于高分子和超大分子這些添加劑在材料的生長和組裝過程中有一定的影

2、響作用，并且某些添加劑的引入會影響到這些材料的結(jié)構(gòu)單元的取向生長，從而達(dá)到合成預(yù)期結(jié)構(gòu)的目的。因此，在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了液相合成與組裝氧化物及硫?qū)倩衔锏囊痪S或三維結(jié)構(gòu)，并提出了合理的反應(yīng)機(jī)理。實驗結(jié)果和理論分析都表明，高分子鏈或網(wǎng)絡(luò)不同程度的有序延伸有可能為金屬離子沿著聚合物骨架提供一種新的排列方式，而且高分子金屬配合物結(jié)構(gòu)的多樣性為無機(jī)材料形貌的多樣性提供了可能。 2.利用粘土礦物自身的離子交換能力，在層狀鋁硅酸鹽

3、單元晶層之間的表面和夾層的空隙做適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)和摻雜，從而產(chǎn)生了多種粘土衍生物，而這些材料的內(nèi)部骨架并無改變。我們以鐵磁性氧化物(γ-Fe2O3)、Ⅱ-Ⅵ族化合物(CdS)以及Ⅲ-Ⅴ族化合物(InP)為例，利用蒙脫石自身的離子交換能力，在液相中與分散的且?guī)щ姷木垭娊赓|(zhì)(納米顆粒/表面活性劑)發(fā)生反應(yīng)而使蒙脫石層得到固化，從而生成了一系列的聚電解質(zhì)/層狀粘土納米復(fù)合材料。與以前原位生成納米顆粒的方法不同，這項技術(shù)預(yù)先控制了生成納米顆粒的尺寸和