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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  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
下 载: 94次
引 用: 2次
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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。

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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