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聚合物/水滑石纳米复合材料的制备及其性能研究

作　者: 赵丽娜
导　师: 徐赛龙
学　校: 北京化工大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: 聚合物/无机纳米复合材料 层状双羟基复合金属氧化物 聚乙烯醇 海藻酸钠 静电纺丝法 介孔材料
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 128次
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内容摘要


聚合物与无机纳米材料的复合是纳米科学与技术的重要组成部分,也是制备高性能聚合物材料的重要方法之一。聚合物与无机物在纳米及分子水平上的复合,使其各自的优势得到最充分的体现,一直被全世界的科研工作者所普遍关注。层状双羟基复合金属氧化物(LDHs)是一类阴离子型层状功能材料,因其组成与结构的可调变性等独特性质,在聚合物与无机纳米复合材料的制备中,引起广泛的研究兴趣。具体的实验内容和实验结果如下：1、采用静电纺丝技术制备了表面均匀且平滑的胶体水滑石／聚乙烯醇(cLDH/PVA)纳米复合纤维薄膜材料。由于聚合物PVA分子与无机材料cLDHs层板之间存在的氢键作用力,使纳米复合纤维薄膜材料的热稳定性能提高。将cLDH/PVA纳米复合纤维薄膜表面进行硅烷化修饰,最终成功制得具有高粘附性的超疏水纳米复合纤维薄膜材料。2、利用天然高分子聚合物—海藻酸钠(SA)为模板制备了SA/LDHs纳米复合介孔材料。SA的模板效应使得自身比表面积较小的LDHs前驱体材料转变为比表面大幅度提高的SA/LDHs纳米复合介孔材料。SA/LDHs纳米复合介孔材料的表面同时表现出更高强度的酸性活性中心。随SA掺杂量的不同,SA/LDHs的形貌、比表面大小和表面酸性中心位置、强弱均发生相应改变。当SA的含量为1.5%时,SA/LDHs纳米复合介孔材料的比表面积最大,表面酸性中心强度最强。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-14
第一章 绪论  14-31
  1.1 聚合物/无机纳米复合材料概述  14-21
    1.1.1 聚合物/无机纳米复合材料的定义和分类  14-15
    1.1.2 聚合物/无机纳米复合材料的界面作用机理  15-16
    1.1.3 聚合物/无机纳米复合材料的制备方法  16-21
  1.2 LDHs材料的基本性质和研究进展  21-27
    1.2.1 LDHs材料的基本性质  21-25
    1.2.2 LDHs材料的研究进展  25-27
  1.3 聚合物/LDHs纳米复合材料的研究进展  27-28
  1.4 本论文工作安排  28-31
    1.4.1 本论文的目的及意义  28-29
    1.4.2 本论文的研究内容  29-31
第二章 实验部分  31-35
  2.1 主要实验原料  31
  2.2 实验步骤  31-32
    2.2.1 静电纺丝法制备PVA/LDHs纳米复合纤维薄膜及其热稳定性能、表面浸润性能的研究  31-32
    2.2.2 生物高分子模板法制备SA/LDHs纳米复合介孔材料及其表面酸性的研究  32
  2.3 样品表征手段  32-35
    2.3.1 X射线衍射(XRD)分析  32
    2.3.2 扫描电镜(SEM)分析  32
    2.3.3 透射电镜(TEM)分析  32-33
    2.3.4 原子力显微镜(AFM)分析  33
    2.3.5 红外光谱(IR)分析  33
    2.3.6 热重及微商热重(TG-DTA)分析  33
    2.3.7 全自动接触角仪测试  33
    2.3.8 低温氮气吸—脱附(BET)实验  33-34
    2.3.9 程序升温脱附(TPD-NH_3)分析  34-35
第三章 静电纺丝法制备聚乙烯醇/钴铁水滑石纳米复合纤维薄膜材料及其热稳定性能、表面浸润性能的研究  35-51
  3.1 引言  35-36
  3.2 实验部分  36-39
    3.2.1 实验原料  36-37
    3.2.2 样品制备  37-39
    3.2.3 样品表征手段  39
  3.3 结果与讨论  39-49
    3.3.1 X-射线晶体结构(XRD)分析  39-41
    3.3.2 形貌分析  41-44
    3.3.3 纤维薄膜的热稳定性能分析  44-47
    3.3.4 纤维薄膜的表面浸润性能及粘附性能研究  47-49
  3.4 小结  49-51
第四章 生物高分子模板法制备海藻酸钠/镁铝水滑石纳米复合介孔材料及其表面酸性的研究  51-65
  4.1 引言  51-52
  4.2 实验部分  52-55
    4.2.1 实验原料  53
    4.2.2 样品制备  53-54
    4.2.3 样品表征手段  54-55
  4.3 结果与讨论  55-64
    4.3.1 结构分析  55-57
    4.3.2 形貌分析  57-60
    4.3.3 表面化学分析  60-64
  4.4 小结  64-65
第五章 结论  65-67
参考文献  67-74
致谢  74-75
研究成果及发表的学术论文  75-76
作者和导师简介  76

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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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