聚合物金屬納米ppt課件-閱讀頁(yè)
2025-05-19 12:04本頁(yè)面
【正文】 納米材料的小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和表面界面效應(yīng)等，使金屬納米粒子呈現(xiàn)出奇特的光、電、磁、聲等性質(zhì)。 將聚合物和金屬納米材料結(jié)合起來(lái)，不僅能防止金屬納米粒子的氧化和團(tuán)聚，而且能提供良好的加工成型性。聚合物 金屬納米復(fù)合材料的研究已經(jīng)成為材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。如 Naka等 將聚2甲基 2唑啉改性的金納米粉與聚乙烯混合，因?yàn)榫?2甲基 2唑啉可以與聚乙烯充分混容，所以得到了納米粒子分散均勻的聚乙烯 金納米復(fù)合材料。 (1) 在聚合物存在下原位形成金屬納米粒子 在聚合物溶液或者液態(tài)聚合物中加入無(wú)機(jī)或有機(jī)金屬化合物，通過(guò)對(duì)該混合體系進(jìn)行熱處理或者加入還原劑使金屬化合物轉(zhuǎn)化為金屬納米粒子，得到聚合物 金屬納米復(fù)合材料。 (2)在納米粒子存在下原位形成聚合物 聚合物和金屬納米粒子原位形成法 這種方法中，作為分散相的納米顆粒和作為基體的聚合物是在制備的同一過(guò)程中生成的，但納米顆粒是在單體聚合時(shí)優(yōu)先形成的。 3 沉積法 在真空中加熱金屬塊體 (Au， Pd， Ag)，形成的金屬氣體沉積在尼龍 11基體中，在高于尼龍 11玻璃化溫度下熱處理該體系，得到尼龍 11金屬納米復(fù)合膜材料。 此種方法的典型特征是聚合場(chǎng)所為固態(tài)，而且聚合溫度低于聚合物基體的玻璃化溫度以及固態(tài)單體的熔點(diǎn)。首先通過(guò)各種加熱源 (高能電子束、電阻、激光 )加熱金屬塊體使之蒸發(fā)，在 550～ 600℃ 下熱解體得到對(duì)苯撐二甲基二聚體和對(duì)苯撐二甲基氣體，金屬和單體的混合氣體在液氮冷卻的鍍有鉑金的石英板 (溫度為 77K)或鍍銅、銀的塑料板上共冷凝。 4 模板合成法 模板合成法是一種控制并改進(jìn)納米微粒在結(jié)構(gòu)材料中的排列、改善納米材料性能的有效手段，在聚合物模板上生成金屬納米粒子可以得到聚合物基金屬納米復(fù)合材料。 B 樹(shù)枝狀聚合物作為模板 先在 dendrimer膠體溶液中加入金屬鹽，金屬離子與 dendrimer內(nèi)部或外部的功能基團(tuán)形成配位鍵，然后用化學(xué)還原或其它方法使金屬離子轉(zhuǎn)化為金屬原子而形成 dendrimer金屬納米復(fù)合材料。 (2)固相法 5 離子注入法 離子注入法是將要注入的原子離子化，再加以高壓使其加速，經(jīng)過(guò)加速后的離子具有極高 (幾千電子伏到兆電子伏 )的能量，用這種離子轟擊聚合物基體，其中一部分金屬離子就被注入到基體中去，然后對(duì)樣品進(jìn)行還原處理，即可得到含有該金屬納米粒子的聚合物基納米復(fù)合材料。聚合物形成過(guò)程一般較金屬還原聚集過(guò)程快。 xu等用 γ射線(xiàn)輻射含有 Ag＋ ， Cu2＋ ， Ni2＋ 和丙烯酸單體的水溶液得到了聚丙烯酸 金屬納米復(fù)合材料， TEM表明金屬納米粒子在聚合物基體中分布的非常均勻。 在某些體系中可以用紫外線(xiàn)代替 γ射線(xiàn) 。 將微米金屬粉與固態(tài)聚合物混合 ， 然后通過(guò)球磨機(jī)的高速研磨得到聚合物一金屬納米復(fù)合材料 ， 目前這種方法研究的較少 。 8 球磨法 聚合物 金屬納米材料的應(yīng)用 由于金屬納米粒子的小尺寸效應(yīng)和久保效應(yīng) ， 金屬納米粒子的電磁性能與塊體金屬截然不同 。 金屬納米粒子 聚合物復(fù)合材料在電磁材料方面有潛在的應(yīng)用 ， 可作為電介質(zhì)材料 、 導(dǎo)電材 料、屏蔽材料、吸波材料。 聚合物作為基體的復(fù)合傳感器 ， 能延長(zhǎng)材料的使用壽命 ， 提高 穩(wěn)定性。 2 催化劑 由于金屬納米粒子具有龐大的比表面積，表面上催化活性位多，這就使其催化活性高、選擇性好。 4 光學(xué)材料 由于量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)的影響 ， 與本體金屬相比 ，金屬納米粒子的光學(xué)性能變化十分顯著；另外當(dāng)納米粒子分散在聚合物基體中時(shí) ， 由于介電限域效應(yīng) ， 即聚合物 (通常折射率低 )和金屬 (通常折射率高 )折射率的不同 ，在光的照射下 ， 粒子表面附近的場(chǎng)強(qiáng)由于折射率的變化造成的邊界效應(yīng)增大 ， 從而使這種材料具有特異的 光學(xué)性能。 銀納米 復(fù)合材料可以作為超薄濾光器。 目前 ， 已經(jīng)在光 、 電 、 磁等功能材料的研究上取得了令人矚目的成果 ， 成為復(fù)合材料研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn) 。 因此為了能使聚合物 金屬納米復(fù)合材料得到更廣泛的應(yīng)用 ， 還需要解決以下問(wèn)題： (1)金屬納米粒子的團(tuán)聚問(wèn)題； (2)金屬納米粒子的保護(hù) 、 防氧化問(wèn)題； (3)金屬納米粒子與聚合物之間的界面作用；(4)金屬納米粒子在聚合物基體中的分散問(wèn)題 。
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