乳液技術(shù)可控制備銀、聚苯乙烯納米粒子及機(jī)理研究.pdf

1、納米粒子由于表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)及宏觀量子隧道效應(yīng)等能夠表現(xiàn)出奇特的光、電、磁、熱等性能而使納米材料具有極大的應(yīng)用潛能。然而納米粒子的穩(wěn)定性及形貌、尺寸的可控性成為限制其進(jìn)一步發(fā)展的重要因素。本工作目的在于借助乳液方法，制備穩(wěn)定的、尺寸及形貌可控的金屬納米粒子及聚合物納米粒子，并研究其內(nèi)部規(guī)律。
　　 通過反相微乳液體系中的化學(xué)還原方法來制備銀納米粒子。XRD、TEM及UV-Vis等表征結(jié)果表明，參數(shù)的改變影響反相微

2、乳液的形成及穩(wěn)定性，選擇OP-10代替AOT作乳化劑能有效地縮短反應(yīng)時(shí)間，在反相微乳液體系中液滴間以相互吸引的方式進(jìn)行的物質(zhì)交換是動(dòng)力學(xué)的控制因素，由布朗運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的碰撞是動(dòng)態(tài)交換的動(dòng)力；在最佳反應(yīng)條件下得到的產(chǎn)物為穩(wěn)定的球形單分散銀納米粒子，平均粒徑15.2nm，內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)整，為面心立方單晶結(jié)構(gòu)。
　　 本論文(首次)在乳液聚合中用銀氨絡(luò)合物作過硫酸鉀的分解促進(jìn)劑快速制備聚苯乙烯納米粒子。首先討論了反應(yīng)溫度、攪拌速率、油水質(zhì)量

3、比、乳化劑用量等因素對(duì)苯乙烯乳液聚合的影響，確定出最佳反應(yīng)條件；動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明過硫酸鉀-銀氨催化下，苯乙烯單體的轉(zhuǎn)化速率明顯提高，一開始乳液聚合的速率就達(dá)到最大，之后速率一直下降，在較短時(shí)間內(nèi)反應(yīng)結(jié)束并且轉(zhuǎn)化完全，銀氨的加入降低了引發(fā)劑過硫酸鉀的引發(fā)活化能，使得苯乙烯乳液聚合最低溫度降低，體系的表觀活化能也明顯降低。
　　 FT-IR、DSC、TEM及GPC表征結(jié)果表明，過硫酸鉀-銀氨對(duì)聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)、形貌及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度沒

4、有影響，但在其作用下，較傳統(tǒng)乳液聚合而言，聚苯乙烯納米粒子的粒徑較小，溫度升高粒徑減小的同時(shí)分布也變窄，而分子量降低了一半左右，分布稍稍變寬；銀氨的加入具有雙重作用，不僅對(duì)過硫酸鉀的分解有促進(jìn)作用，使苯乙烯乳液聚合(不遵從)經(jīng)典乳液聚合機(jī)理，聚合場(chǎng)所在膠束內(nèi)并且僅有膠束成核一種方式，此外，銀氨絡(luò)合離子還具有協(xié)助表面活性劑穩(wěn)定乳膠粒的作用。使用銀氨作促進(jìn)劑進(jìn)行苯乙烯的快速乳液聚合的研究才剛起步，其促進(jìn)機(jī)理、對(duì)其他單體乳液聚合的作用等相關(guān)問