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超声制备纳米镓钯合金/PMMA复合材料的研究

作　者: 戴明虎
导　师: 徐国财
学　校: 安徽理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 超声辐射 纳米钯镓合金 聚甲基丙烯酸甲酯 自组装 无皂乳液聚合
分类号: TB33
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


在无引发剂和还原剂的条件下超声辐射双原位制备出纳米钯镓合金／聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合物。XRD和UV-Vis表明超声还原生成的单质钯和超声粉碎的单质镓在PMMA基体中不是简单的物理分散,而是在生成钯镓合金Ga5Pd/PMMA复合物的同时既有纳米钯又有纳米镓与PMMA形成复合物；XPS表明镓失去部分的外层电子,一部分电子流向钯,与钯生成合金Ga5Pd；一部分电子与聚合物酯基中的氧配位产生相互作用。TEM表明,正是由于纳米金属与聚合物存在相互作用,诱导PMMA形成具有各向异性的有序自组装,说明镓的合金纳米颗粒具有有序自组装诱导效应,且具有一定的远程方向选择性,即在合金纳米颗粒表面距离不同,聚合物PMMA有序取向不同。超声辐射下,未添加引发剂,以无机盐和小于临界胶束浓度的乳化剂(SDS)混合水溶液为介质,进行了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的快速无皂乳液聚合,获得到稳定的白色乳液。讨论了超声功率、乳化剂的浓度和无机盐浓度对单体转化率的影响,结果表明增加无机盐浓度,有利于提高聚合速率；增大乳化剂含量(乳化剂含量在临界胶束浓度以下),对单体转化率影响不明显；而超声功率存在最佳值；比较单体MMA和聚合物PMMA的红外光谱图(FT-IR),聚合后发现1637cm-1处的C=C双键吸收峰几乎消失,这表明单体MMA在超声辐射条件下已基本上聚合；聚合物PMMA的GPC曲线为单峰Mn=384706,Mw=529554,PDI=1.37,聚合物分子量较大,分布较窄；TEM观察发现得到的乳胶粒大小、分布均匀,粒径较小；探讨了超声辐照无皂乳液聚合的可能的过程。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-22
  1.1 定向自组装  12
  1.2 分子自组装  12-15
    1.2.1 静电自组装  12-14
    1.2.2 L-B自组装技术  14-15
  1.3 诱导自组装  15-19
    1.3.1 嵌段共聚物合成方法  15
    1.3.2 嵌段共聚物的自组装行为及影响因素  15-19
  1.4 论文的研究目的、内容和创新性  19-22
    1.4.1 选题目的  19-20
    1.4.2 研究内容  20-21
    1.4.3 论文创新点  21-22
2 纳米镓钯合金诱导PMMA有序自组装  22-34
  2.1 引言  22
  2.2 试验部分  22-24
    2.2.1 试验试剂  22-23
    2.2.2 试验仪器  23
    2.2.3 纳米镓钯合金/PMMA复合材料的制备  23-24
  2.3 复合材料的表征和测试方法  24-26
    2.3.1 单体转化率表征  24
    2.3.2 乳液分散体系稳定性表征  24-25
    2.3.3 透射电子显微镜表征  25
    2.3.4 X射线衍射表征  25-26
    2.3.5 X射线光电子能谱的表征  26
  2.4 结果分析与讨论  26-32
    2.4.1 纳米镓钯合金/PMMA复合乳液分散体系的储存稳定性  26-27
    2.4.2 X射线衍射(XRD)分析  27-28
    2.4.3 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)分析  28-29
    2.4.4 X射线光电子能普(XPS)分析  29-30
    2.4.5 透射电子显微镜(TEM)分析  30-32
  2.5 小结  32-34
3 无机盐/SDS协同作用下超声辐射引发的MMA无皂乳液聚合  34-43
  3.1 引言  34
  3.2 试验部分  34-36
    3.2.1 实验试剂  34-35
    3.2.2 实验仪器  35
    3.2.3 PMMA无皂乳液的制备  35-36
  3.3 均聚物测试与表征  36
    3.3.1 单体转化率表征  36
    3.3.2 傅里叶红外光谱表征  36
    3.3.3 透射电子显微镜表征  36
    3.3.4 凝胶渗透色谱表征  36
  3.4 结果与讨论  36-41
    3.4.1 无皂乳液聚合的主要影响因素对单体转化率的影响  36-39
    3.4.2 红外光谱(FR-IR)分析  39
    3.4.3 无机盐/SDS协同作用下无皂乳液聚合机理分析  39-41
  3.5 小结  41-43
4 工作总结和展望  43-45
  4.1 本论文主要工作  43-44
  4.2 本论文工作的创新点  44
  4.3 工作不足和展望  44-45
参考文献  45-51
致谢  51-52
作者简介及读研期间主要科研成果  52

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 复合材料
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