银—聚吡咯纳米复合材料的制备、表征及性能研究

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一维、二维和三维的金属纳米粒子尤其是贵金属的纳米粒子具有优良的光、电和催化性能。然而，金属纳米粒子易发生团聚，而且在空气中容易被氧化。因此，在金属纳米粒子体系中一般多加入稳定剂，在其表面形成包覆层使其稳定存在。在金属纳米粒子表面包覆高聚物材料，也可以延长它在空气中的稳定性。此外，聚合物层还可以增加体系的柔韧性，在一定程度上改善它的加工性能。但是，由于通用高聚物包覆层的绝缘性而影响了金属纳米粒子固有的电性能。如果采用导电高聚物包覆金属纳米粒子不仅可以延长金属纳米粒子在空气中的稳定性，保持金属纳米粒子的导电性能，同时金属纳米粒子也可以改善导电高聚物的强度和加工性能。这种以金属纳米粒子为核、导电高聚物为壳的纳米复合材料，在纳米微电子和纳米电路等领域具有潜在的应用前景。首次利用金属纳米线吸附相应离子的方法，原位制备出银—聚吡咯同轴纳米电缆。由于金属纳米线的高表面原子比率特性，在其表面能够吸附上相同原子的离子。首先用AgNO3水溶液处理制备出的银纳米线，通过表面离子的氧化还原反应、Zeta电位测定等，证明了在银纳米线的表面吸附了一层Ag+离子。该Ag+离子层可以在不另加入其它氧化剂的情况下氧化吡咯单体在银纳米线表面发生聚合。因此，在吸附

摘要	第5-8页
ABSTRACT	第8-11页
目录	第12-16页
第一章前言	第16-63页
1.1 一维纳米材料	第16-46页
1.1.1 一维纳米材料的制备方法	第16-37页
1.1.1.1 气相法	第17-20页
1.1.1.1.1 气相—液相—固相(Vapor-Liquid-Solid,VLS)生长法	第17-19页
1.1.1.1.2 气相—固相(Vapor-Solid,VS)生长法	第19-20页
1.1.1.2 液相法	第20-21页
1.1.1.2.1 溶液—液相—固相法(Solution-Liquid-Solid,SLS)	第20页
1.1.1.2.2 基于辅助剂的液相法	第20-21页
1.1.1.2.3 溶剂热合成法	第21页
1.1.1.3 模板法	第21-33页
1.1.1.3.1 硬模板法	第22-29页
1.1.1.3.1.1 多孔阳极氧化铝模板法(AAO)和多孔聚碳酸酯模板法	第22-26页
1.1.1.3.1.2 聚丙烯酸乙酯模板法	第26-27页
1.1.1.3.1.3 碳纳米管法	第27-28页
1.1.1.3.1.4 其他硬模板法	第28-29页
1.1.1.3.2 软模板法	第29-33页
1.1.1.4 其他方法	第33-34页
1.1.1.5 一维纳米复合材料	第34-37页
1.1.2 一维纳米材料的性质	第37-42页
1.1.2.1 光学性质	第37-39页
1.1.2.1.1 紫外—可见吸收特性	第37-38页
1.1.2.1.2 光致发光行为	第38页
1.1.2.1.3 荧光偏振行为	第38-39页
1.1.2.2 磁性能	第39页
1.1.2.3 场发射效应	第39-41页
1.1.2.4 电性能	第41-42页
1.1.2.5 力学性能	第42页
1.1.2.6 热学性能	第42页
1.1.3 一维纳米材料的人工组装	第42-44页
1.1.3.1 电场驱动组装	第43页
1.1.3.2 磁场驱动组装	第43页
1.1.3.3 微流辅助模板法组装	第43-44页
1.1.4 基于一维纳米材料的器件	第44-46页
1.1.4.1 纳米线传感器	第44-45页
1.1.4.2 纳米线激光器	第45页
1.1.4.3 逻辑门计算电路	第45-46页
1.2 二维纳米片晶(纳米棱镜)	第46-47页
1.3 三维纳米复合微球	第47-48页
1.3.1 导电高分子—高分子纳米复合微球	第47页
1.3.2 导电高分子—无机粒子纳米复合微球	第47-48页
1.4 论文选题的目的和意义	第48-49页
1.5 课题研究方案	第49-50页
参考文献	第50-63页
第二章同离子吸附法制备银—聚吡咯同轴纳米电缆	第63-77页
2.1 前言	第63-64页
2.2 实验部分	第64-66页
2.2.1 实验试剂	第64页
2.2.2 银纳米线的制备	第64-65页
2.2.3 银—聚吡咯同轴纳米电缆的制备	第65页
2.2.4 结构与形貌表征	第65-66页
2.2.4.1 X-射线衍射XRD表征	第65页
2.2.4.2 FT-IR表征	第65-66页
2.2.4.3 紫外-可见表征	第66页
2.2.4.4 透射电镜(TEM)表征	第66页
2.3 结果与讨论	第66-71页
2.3.1 银纳米线的TEM表征	第66-67页
2.3.2 银—聚吡咯同轴纳米电缆的TEM照片	第67-68页
2.3.3 银—聚吡咯同轴纳米电缆的XRD谱图	第68-69页
2.3.4 银—聚吡咯同轴纳米电缆的FT-IR谱图	第69页
2.3.5 银—聚吡咯同轴纳米电缆在紫外-可见光区的吸收	第69-70页
2.3.6 AgNO_3处理剂对银—聚吡咯同轴纳米电缆形貌的影响	第70-71页
2.4 银—聚吡咯同轴纳米电缆的形成机制	第71-74页
2.5 本章小结	第74-75页
参考文献	第75-77页
第三章一步法制备银—聚吡咯同轴纳米电缆	第77-109页
3.1 前言	第77页
3.2 实验部分	第77-78页
3.2.1 实验试剂	第77-78页
3.2.2 合成	第78页
3.2.3 仪器及表征	第78页
3.3 结果与讨论	第78-104页
3.3.1 银—聚吡咯同轴纳米电缆的形貌表征	第78-82页
3.3.2 银—聚吡咯同轴纳米电缆的XRD表征	第82-83页
3.3.3 银—聚吡咯同轴纳米电缆的FT-IR表征	第83-84页
3.3.4 AgNO_3与吡咯单体的配比对产物形貌的影响	第84-89页
3.3.5 根据形貌理论计算生成银—聚吡咯同轴纳米电缆时吡咯单体与AgNO_3浓度的合适比值	第89-91页
3.3.6 AgNO_3与吡咯单体的配比对产物光性能的影响	第91-92页
3.3.7 不同加料方式对产物形貌的影响	第92-93页
3.3.8 成线辅助剂种类对产物形貌的影响	第93-94页
3.3.9 PVP浓度对产物形貌的影响	第94-95页
3.3.10 银—聚吡咯同轴纳米电缆的生长过程研究	第95-100页
3.3.10.1 反应不同时间段的SEM与TEM表征	第95-97页
3.3.10.2 反应不同时间段的AFM表征	第97-99页
3.3.10.3 不同反应时间段产物的紫外-可见-近红外吸收	第99-100页
3.3.11 银—聚吡咯同轴纳米电缆形成机理的探讨	第100-104页
3.4 本章小结	第104-105页
参考文献	第105-109页
第四章银—聚吡咯纳米片晶的制备及性能研究	第109-119页
4.1 前言	第109页
4.2 实验部分	第109-110页
4.2.1 实验试剂	第109页
4.2.2 合成	第109-110页
4.2.3 仪器及表征	第110页
4.3 结果与讨论	第110-116页
4.3.1 银—聚吡咯纳米片晶的形貌表征	第110-111页
4.3.2 银—聚吡咯纳米片晶的XRD表征	第111页
4.3.3 银—聚吡咯纳米片晶的FT-IR表征	第111-112页
4.3.4 PVP浓度对银—聚吡咯纳米片晶形貌的影响	第112-115页
4.3.5 光学性能	第115-116页
4.3.6 电学性能	第116页
4.4 本章小结	第116-117页
参考文献	第117-119页
第五章核壳结构银—聚吡咯纳米复合微球和聚吡咯中空微胶囊的制备及表征	第119-133页
5.1 前言	第119-120页
5.2 实验部分	第120-121页
5.2.1 实验试剂	第120页
5.2.2 合成	第120-121页
5.2.2.1 银—聚吡咯纳米复合微球	第120页
5.2.2.2 聚吡咯纳米中空胶囊	第120-121页
5.2.3 仪器及表征	第121页
5.3 结果与讨论	第121-129页
5.3.1 银—聚吡咯纳米复合微球的形貌表征	第121-122页
5.3.2 吡咯单体浓度对银—聚吡咯复合微球形貌的影响	第122-125页
5.3.3 根据形貌理论计算形成核壳结构银—聚吡咯纳米复合微球时体系中吡咯单体与AgNO_3间所需的比值	第125-127页
5.3.4 聚吡咯中空纳米胶囊的形貌表征	第127-128页
5.3.5 银—聚吡咯纳米复合微球和聚吡咯中空胶囊的FT-IR表征	第128-129页
5.3.6 银—聚吡咯纳米复合微球和聚吡咯中空胶囊的XRD表征	第129页
5.4 本章小结	第129-131页
参考文献	第131-133页
第六章结论	第133-135页
攻读博士学位期间发表论文情况	第135-136页
致谢	第136页

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论文编号ABS1668446，这篇论文共136页

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