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微波辐射法用于制备功能纳米颗粒方法研究
作 者: 樊俊兵
导 师: 朱明强
学 校: 湖南大学
专 业: 生物医学工程
关键词: 微波辐射 量子点 硒化镉 荧光 光学性能 银 纳米方块 苯乙烯 纳米颗粒
分类号: TB383.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要
微波辐射法由于快速、简便、高效、绿色等优点,近年来被广泛应用于有机合成的加速反应和无机纳米材料的合成。本文研究重点分为三部分:(1)采用微波辐射法,快速合成了一系列多功能荧光量子点。量子点又称为无机纳米晶体,它具有优良的光谱特征和光化学稳定性,已经在生命医学,发光二极管,太阳能电池等领域有广泛的应用。采用微波辐射法,在低温条件下(50℃~140℃),以丙三醇作为良好传热介质,快速合成了CdSe量子点。考察了在不同温度、不同反应时间、不同配比、不同微波功率条件下量子点光学性能的变化规律。所合成的量子点具有良好的光学性能,量子产率最高可达70%,发射峰半峰宽最小在28nm。(2)采用微波辐射法,以硝酸银作为前驱体,乙二醇为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮为保护剂,超快合成了银纳米立方体,只需20s。同时还探讨了不同条件下各因素对银纳米方块晶种生长的影响,所合成的银纳米方块具有很好的分散性且尺寸均一、形貌规则、样品纯度高达90%以上;(3)采用微波辐射法,以苯乙烯和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为共聚单元,以二乙烯苯(DVB)作为交联剂,以过硫酸铵(APS)作为引发剂快速聚合得到纳米颗粒。考察了在不同温度、不同反应时间、不同微波功率、不同单体浓度,引发剂浓度条件下纳米颗粒尺寸的变化规律。所合成纳米颗粒尺寸均一,且具有很好的分散性。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-10 第1章 绪论 10-23 1.1 引言 10 1.2 微波加热原理 10-11 1.2.1 偶极极化原理 10-11 1.2.2 离子传导原理 11 1.3 微波加热技术的特点 11-12 1.3.1 微波加热技术的优点 11-12 1.3.2 微波加热技术存在的缺陷 12 1.4 微波辅助合成仪简介 12-13 1.4.1 微波辅助合成仪加热系统 12-13 1.4.2 微波辅助合成反应参数 13 1.5 微波辐射技术与纳米材料的制备 13-21 1.5.1 纳米材料概述 13-14 1.5.2 微波技术在量子点制备方面的研究与应用 14-16 1.5.3 微波技术在银纳米材料合成方面的研究与应用 16-19 1.5.4 微波用于无皂乳液聚合制备功能纳米颗粒方面的研究与应用 19-21 1.6 本课题研究内容、目的和意义 21-23 1.6.1 本课题研究的目的和意义 21 1.6.2 本课题研究内容 21-23 第2章 微波辅助合成CdSe 量子点 23-34 2.1 引言 23 2.2 实验部分 23-25 2.2.1 量子点表征 23-24 2.2.2 实验材料、仪器与方法 24-25 2.3 结果与讨论 25-33 2.3.1 温度对CdSe 量子点光学性能的影响 25-27 2.3.2 反应时间对CdSe 量子点光学性能的影响 27 2.3.3 油酸配体对CdSe 量子点光学性能的影响 27-29 2.3.4 Cd 与Se 的比例对CdSe 量子点光学性能的影响 29 2.3.5 甘油量对CdSe 量子点光学性能的影响 29-31 2.3.6 CdSe 量子点荧光表征和TEM 表征 31-33 2.4 小结 33-34 第3章 微波辅助合成银纳米立方体 34-46 3.1 引言 34-35 3.2 实验部分 35-37 3.2.1 银纳米立方体表征 35-36 3.2.2 实验材料、仪器与方法 36-37 3.2.3 银纳米立方体的制备 37 3.3 实验结果与讨论 37-45 3.3.1 反应温度的影响 37-39 3.3.2 反应时间的影响 39-40 3.3.3 不同浓度PVP 的影响 40-41 3.3.4 不同S~(2-)/Ag~+比例的影响 41-42 3.3.5 不同微波功率的影响 42-43 3.3.6 不同尺寸银纳米立方体紫外光表征 43 3.3.7 银纳米立方体正交实验及其表征 43-45 3.4 小结 45-46 第4章 微波辅助合成N-异丙基丙烯酰胺-聚苯乙烯温敏性纳米颗粒 46-54 4.1 引言 46-47 4.2 实验部分 47-48 4.2.1 纳米颗粒的表征 47 4.2.2 实验材料、仪器与方法 47 4.2.3 N-异丙基丙烯酰胺-聚苯乙烯纳米颗粒的制备 47-48 4.3 实验结果与讨论 48-51 4.3.1 反应温度对N-异丙基丙烯酰胺-聚苯乙烯纳米颗粒尺寸的影响 48 4.3.2 反应时间对N-异丙基丙烯酰胺-聚苯乙烯纳米颗粒尺寸的影响 48-49 4.3.3 单体浓度对N-异丙基丙烯酰胺-聚苯乙烯纳米颗粒尺寸的影响 49 4.3.4 引发剂浓度对N-异丙基丙烯酰胺-聚苯乙烯纳米颗粒尺寸影响 49-50 4.3.5 交联剂浓度对N-异丙基丙烯酰胺-聚苯乙烯纳米颗粒尺寸影响 50 4.3.6 微波功率对N-异丙基丙烯酰胺-苯乙烯纳米颗粒尺寸的影响 50-51 4.4 N-异丙基丙烯酰胺-聚苯乙烯纳米颗粒透射电镜表征 51-52 4.5 N-异丙基丙烯酰胺-聚苯乙烯纳米颗粒粒径DLS 表征光谱 52-53 4.6 小结 53-54 结论 54-56 参考文献 56-61 附录 攻读学位期间发表的论文 61-62 致谢 62
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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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