纳米有机无机复合材料
专题三 有机-无机纳米复合涂层
三、纳米粒子填充型 纳米复合涂料
The possible routes for preparation of nanocomposite coatings from nanopowders
Solvent(s), (dispersant) Surface modified or unmodified nanopowder Grinding and/or ultrasonically treating Nanoparticle dispersion in solvent
纳米(晶)相涂层
纳米(自)组装涂层
无机纳米相
基材
纳米(晶)相
纳米结构单元及组装层
纳米复合涂层 Nanocomposite coatings
纳米结构涂层 Nanostructure coatings
一、纳米复合涂层简介
Nanocomposite coatings
• 聚合物基纳米复合涂层
(Polymer-based
Effect of the coating formulation on the scratch resistance
高耐磨性纳米复合地板漆
Nanophase Technologies公司的Roger H. Cayton博士撰文报道
了纳米氧化铝改善家具和地板漆用三聚氰胺-甲醛交联树脂的耐
磨性，实验表明，含20%纳米氧化铝的三聚氰胺-甲醛交联树脂 涂层的耐刮伤性提高了4-6倍，且涂层具有较好的透明性，而微
具有触变性，改善涂料的施工性。
如(纳米SiO2)用于建筑涂料，防止涂料的
流挂。也可用于汽车罩光漆
力学性能的改善
• 硬度 • 耐刮伤性 • 耐磨性
产生原理：无机纳米粒子的刚性特点 有机相与无机相之间的界面相互作用大
有机一无机纳米复合材料的制备、性能及应用
有机一无机纳米复合材料的制备、性能及应用引言纳米复合材料是一类新型复合材料,它是指1种或多种组分以纳米量级的微粒即接近分子水平的微粒复合于基质中所构成的一种复合材料。
纳米复合材料因其分散相尺寸介于宏观与微观之间的过渡区域，将给材料的物理和化学性质带来特殊的变化，正日益受到关注。
纳米材料被誉为“21世纪最有前途的材料”，该类材料研究的种类已经涉及到无机物、有机物和非晶态材料等。
有机-=无机纳米复合材料因其综合了有机物和无机物各自的优点，并且可以在力学、热学、光学、电磁学和生物学等方面赋予材料许多优异的性能，正在成为材料科学研究的热点之一。
目前，国内外在这方面的研究成果正不断见诸报道。
本文拟对有机一无机纳米复合材料的制备、性能及应用作一个综述。
有机一无机纳米复合技术最先制得的纳米复合材料是无机纳米复合材料，如金属、非金属、陶瓷和石英玻璃等。
目前，纳米复合材料研究的种类已涉及到有机物和非晶态材料等。
各国首先着重于纳米复合材料制备方法的研究，特别是薄膜制备法的研究。
纳米复合方法常用的有3种：溶胶一凝胶法、嵌入法和纳米微粒填充法。
其中溶胶一凝胶法较早用于制备有机一无机分子杂化材料或纳米复合材料；嵌入法在分子材料领域表现出很好的前景，特别是将不同的性能综合到单一的材料中去。
把具有有机／无机纳米复合材料的性能和特点的纳米颗粒材料添加到其他材料中，可以根据不同的需要选择适当的材料和添加量达到材料改性的目的，因为复合材料中增强体的尺寸降到纳米数量级会给复合材料引入新的材料性能。
首先，纳米颗粒本身具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面界面效应和宏观量子隧道效应等特殊的材料特性，这会给复合材料带来光、电、热、力学等方面的奇异特性；其次，纳米颗粒增强复合材料所具有的特殊结构，如高浓度界面、特殊界面结构、巨大的表面能等等必然会大大影响复合材料的宏观性能。
由无机纳米材料与有机聚合物复合而成的有机／无机纳米复合材料具有无机材料、无机纳米材料、有机聚合物材料、无机填料增强聚合物复合材料、碳纤维增强聚合物复合材料等所不具备的一些性能。
有机无机纳米复合材料的合成及性能表征
有机无机纳米复合材料的合成及性能表征纳米材料的出现和应用，是人类材料科学领域的一次伟大革命。
其中有机无机纳米复合材料因其优异的性能备受关注。
本文将介绍有机无机纳米复合材料的合成方法及其性能表征。
一、有机无机纳米复合材料的合成方法1. 溶胶-凝胶法溶胶凝胶法是合成无机有机纳米复合材料最重要的方法之一。
这种方法利用无机某些物质，例如硅酸三乙酯、钛酸酯等，在溶剂中制备出乳状溶胶，然后通过退火、焙烧等处理方式，最终获得相关纳米复合材料。
溶胶凝胶方法具有操作简便、成本低廉、制备周期短等优点。
2. 真空旋转涂布法真空旋转涂布法（VAC method）是复合材料制备的一种快速、简单、成本低廉的方法。
该方法利用真空吸附技术将有机材料温度控制在50~200℃，然后通过旋转混合的方式制备出有机无机复合薄膜。
VAC方法对于制备微纳米薄膜有很好的应用价值。
3. 热解法热解法是一种高温方式制备无机有机纳米复合材料。
通常采用两步加工，首先在常温下将有机物质与无机物质在某些溶剂中混合，形成溶胶。
然后在高温条件下热解，得到有机无机复合材料。
这种方法制备出的纳米复合材料晶体纯度高，晶粒大小均匀，但需要较高的制备技术。
4. 电沉积法电沉积法基于电化学原理设计的一种制备纳米复合材料的方法。
在外加电场作用下，金属离子在电极表面还原，同时有机分子在电场下定向积聚形成有机无机复合材料。
电沉积法可以制备出非常规形态的有机无机纳米复合材料，并且具有高度的可控性。
二、有机无机纳米复合材料的性能表征1. 感光性能如何增强复合材料的感光性能是当前研究的热点之一。
有机无机纳米复合材料具有较高的紫外吸收能力，同时对于光子的感应性能也比较高，还可以通过分子工程等方法进行增强。
这种材料可以被用作开关、存储、感测器等领域。
2. 光催化性能有机无机纳米复合材料的催化性能也受到了广泛的研究。
复合材料的光催化性能主要由金属氧化物、活性小分子、有机分子等组成，其中的能带结构和光吸收特性会影响催化反应。
有机—无机纳米复合材料研究进展
１１ ． ．溶胶 一凝 胶 法
度和折射率稍有降低，但是增加 的弹性却为加工和机械处理
提供 了方便。 １ ．． ． ４ 有机相与无机相 同步形成互穿网络 １ Ｎｏ ａ 等【发明了一种有趣 的方法来形成有机． ｖｋ ８ 】 无机互穿
聚合物可 以在缩合和干燥的过程中，均匀地包 埋于通过溶胶 网络 。除 了传统的 自由基路线，他 以溶液开环复合分解聚合 凝 胶过程得到的二氧化硅网络 中。带有碱 性官能团的聚合 物作为有机聚合 的方法 。该反应 同溶胶—凝胶反应所 限制 的
１１ ．合成 不收缩 的胶体 ．． ５
１１ ．无机溶胶与有机聚合物共混 ．２ ． 这种方法首先采用金属醇盐水解 ，再对水解 产物进行胶 会引起收缩，从而 引进 了相当大的应 力，阻碍材料在某些方
以上各种方法 都存在一个共 同的特点 ，就是在制凝胶 的 干燥过程 中，因无机溶胶 形成 中释放 出的水和醇类等的蒸发
物如胺类和吡啶类等物质，在酸 的催化下 ，可 以溶于形成 凝 乙烯基吡啶） 、聚丙烯 氰在用有机酸作共溶剂 的条件 下可 以
反应条件 一致 。电子显微镜 的研 究显示 ，与预先形成 的聚合 胶前的溶胶— 凝胶溶液 中。聚 （一 乙烯基吡啶 ） ２ 、聚 （一 物组成到无机相中而得到的复合物相 比，形成有机一无机互 ４
成 的，且两相界面存在着较 强或较弱化学键。其 中有机相可
早 在１ ８ 年 ，Ｓ ｈ ｄ就用 三乙氧基硅烷Ｒ Ｓ（ Ｒ） ９４ ｃｍｉｔ ／ｉ ３ Ｏ 作为 以是塑料 、尼龙、有机玻璃或橡 胶等 ；无机相可 以是金属、 反 应前体 （ 中 是 可 以聚 合的有机 官能 团，如环氧 官能 其 氧化物 、陶瓷或半导体等 。复合后将 会获得集无机 、有机及 团） ，通过光化 学处 理或 热处理 ，使有机 网络在 已形成 的无 纳米粒子的诸多特 性于一身 的具有许 多特异性质的新材料 。 机 网络 中形成，从而得到有机—无机复合物【。Ｓｈ ｄ首先 ｃｍｉ ｔ １ ． 有机一 无机纳 米复合材料的制备方法 通过３ —缩水甘油丙基醚三 甲氧基硅烷 与５ ％～２ ％ （ ｏ％） Ｏ ｔ１ ｏ 的钛醇盐共缩合合成 ￣ＴＯ２ ｉ２ ＇ ｉ ／ Ｏ 环氧化物 复合材料 。 Ｓ 该复合 溶胶一 凝胶法 除 了制 备氧化物 Ｉ—－ｌ 半导体 纳米材 材料具有优异的透 明性 、硬度和 可润湿性 ，但 也表现 出了相 Ｉ Ｖ族 料及无机纳米 复合材料外 ，还可用来制备有机—无机纳米复 对低的强度 （ 拉伸 强度约为２ ＭＰ ）及脆性 （ ￣３ ａ 弹性模量约 合材料【 。此法可具体归纳为五个方面 。 ３ ， 们 为３ ０ ＭＰ ） ０ ０ ａ 。为 了提 高物质 的机械性能 ， 通过 甲基 丙烯酸酯 １ ．． ． １ 有机聚合物存在下形成 无机相 １ 单体在 已形成 的无机 网络中聚合而被引入到复合物 中。有机 有机一 无 机纳米 复合材料 最直接 的合成路 线就是将 有 相 与无机相 间 的交联键通 过具有 三 甲氧基 硅烷基 的甲基 丙 机聚合物溶解于合适的共溶剂 中，由此制备溶胶 ，以进一步 烯酸酯单体而 引入 。该复合物 的拉伸强度 比不含有Ｐ ＭＭＡ的 凝胶化形成无机相 ，制得有机一 无机纳米复合材料 。在复合 ＴＯ２ ｉ２ ｉ ／ Ｏ 复合物提 高了４ ％，弹性模 量没什么变化。虽然 强 Ｓ ０ 材料 中，聚合物与无机网络间既可以是简单 的包埋 ，也可 以 是化学键搭接。 用此 法进 行材料 的合成 过程 中 ，关键 是选择共 溶剂 。 Ｎｏａ 等人 已经找到一些可溶性聚合物 （ ｖｋ 如聚丙烯氰 ）． 此类
有机_无机纳米复合材料的制备与界面特性
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有机 % 无机纳米复合材料的制备与界面特性
水解、 聚合与高分子单体的聚合同时进行， 形成高分 子 " 无机网络。为了控制材料的均匀性、纳米相的 大小和形状，使不相容的两相也能形成纳米复合材 料，必须采用两相同步形成网络的方法。在溶胶 " 凝胶过程中能同时进行的有机聚合有自由基加成聚 合和水性开环易位聚合，利用这种方法可以把不溶 的聚合物均匀地引入无机网络中，并达到纳米分散 的互穿网络界面。 例如 ##$ 在 %&’! 网络中聚合， 溶 胶 " 凝胶过程和单体分子聚合同时进行；又如开环 （’(） 聚合性高分子聚合与 %& ) 水解同时进行形成自 旋。 *+ ! 聚合物网眼限域复合法 这种方法的基本思想是高分子亚浓溶液可以提 供由纳米级至微米尺寸变化的网络空间。高分子链 上的基团与无机纳米微粒的某一元素形成的离子键 或配位键构成了有机 " 无机纳米复合材料两相之间 的界面作用力，经转化反应后生成金属化合物纳米 晶材料，致使聚合物和无机纳米微粒结合稳定。溶 液的浓度越高， 网眼的尺寸越小， 制备的微粒尺寸也 越小。纳米微粒在网眼中生成，由于受到网链的限 制，必然具有一定的稳定性。以下的方法可以实现 网络复合。
)期
韩高荣等 O 有机 " 无机纳米复合材料的制备与界面特性
有机-无机复合纳米材料的制备及性能研究
有机-无机复合纳米材料的制备及性能研究下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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有机、无机复合材料
有机无机复合材料一、有机、无机复合材料的定义复合材料是指结合两种或两种以上不同有机、无机相的物质以物理方式结合而成，撷取各组成成分的优点，以构成需要之结构材。
往往以一种材料为基体，另一种材料为增强体组合而成的材料。
各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
高聚物基复合材料PMC S最先得到发展，已有半个多世纪的历史，在工业、民用、航天航空、生态、智能等领域取得了广泛的应用[1]。
有机、无机复合材料即用有机材料与无机材料通过某种方式结合而成的全新材料。
复合后的新材料具有有机、无机材料的各自优点，并且可以在力学、光学、热学、电磁学和生物学等方面赋予材料许多优异的性能，正在成为材料科学研究的热点之一。
目前，国内外这方面的研究成果正不断见诸报道[2,3]。
二、有机、无机复合材料的特点复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。
其特点是比重小、比强度和比模量大。
例如碳纤维与环氧树脂复合的材料，其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍，还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。
石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。
纤维增强材料的另一个特点是各向异性，因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。
以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料，在500℃时仍能保持足够的强度和模量。
碳化硅纤维与钛复合，不但钛的耐热性提高，且耐磨损，可用作发动机风扇叶片。
碳化硅纤维与陶瓷复合，使用温度可达1500℃，比超合金涡轮叶片的使用温度（1100℃）高得多。
碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨，构成耐烧蚀材料，已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。
非金属基复合材料由于密度小，用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。
用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧，其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。
三、有机、无机复合材料的应用1 有机一无机纳米复合材料纳米复合材料是一类新垫复合材料，它是指一种或多种组分以纳米量级的微粒，即接近分子水平的微粒复合于基质中构成一种复合材料．纳米复合材料因其分散相尺寸介于宏观与微观之间的过渡区域，将给材料的物理和化学性质带来特殊的变化，正日益受到关注．纳米材料被誉为21世纪最有前途的材料”，该类材料研究的种类已经涉及到无机物、有机物和非晶态材料等．有机一无机纳米复合材料因其综合了有机物和无机物各自的优点，并且可以在力学、热学、光学、电磁学和生物学等方面赋予材料许多优异的性能，正在成为材料科学研究的热点之一．<1> 有机一无机纳米复合技术最先制得的纳米复合材料是无机纳米复合材料，如金属、非金属．陶瓷和石英玻璃等．目前，纳米复合材料研究的种类已涉及到有机物和非晶态材料等．各国首先着重于纳米复合材料制备方法的研究，特别是薄膜制备法的研究．纳米复合方法常用的有三种：溶胶一凝胶法、嵌入法和纳米微粒填充法．其中溶胶一凝胶法较早用于制备有机一无机分子杂化材料或纳米复合材料；嵌入法在分子材料领域表现出很好的前景，特别是将不同的性能综合到单一的材料中去．<1.1>溶胶一凝胶法(Sol—Gel Process)在l8世纪中期,Ebelman和GrahmanC 在对二氧化硅凝胶的研究中，产生了用溶胶一凝胶工艺制备无机陶瓷和玻璃的兴趣．溶胶一凝胶产品最早出现在50年代，除了粉末材料外，多孔固体、纤维、涂层和薄膜也相继被制备．溶胶一凝胶工艺的基本过程是液体金属烷氧化物M(OR) (M为si、T 等元素，R为cH 、CIHs等烷基)与醇和水混合，在催化剂作用下发生如下水解一缩合反应：水解反应TEOS+4H2O—Si(OH)4+4EtOH缩合反应Si(OH)4+Si(OH)4J→(HO)3Si—O—Si(OH)3+H2O当另外的-=Si-OH四配位体互相链接，则发生如下缩聚反应，并最终形成三维的siO。
有机无机纳米复合材料制备方法
有机/无机纳米复合材料的制备方法马允*, 许广胜（淮南联合大学化工系安徽淮南232038）摘要: 有机/无机纳米复合材料以其优异的性能受到人们广泛的关注。
本文介绍了几种重要的制备方法，特别是插层复合法、溶胶－凝胶法。
关键词: 有机/无机；纳米复合材料；制备方法Methods for preparation of Organic/ Inorganic NanocompositesMA Yun(Department of Chemical Engineering, Huainan Union University, Huainan 232038，China)Abstract: Organic/ inorganic nanocomposites have attracted more and more attention because of excellent properties.In this paper, some important Methods for preparation of Organic/ Inorganic Nanocomposites are introduced, especially intercalated hybrid method and sol-gel method.Key Words: organic/ inorganic, nanocomposite, preparation1 前言纳米复合材料是指一种或多种组分的纳米量级的微粒复合于基质中构成的复合材料。
由于纳米材料具有极大的比表面，因此与宏观大尺寸颗粒相比具有一系列独特的“表面效应”、“体积效应”和“量子效应”等，使其表现出许多新异的特性，并向高性能化、高功能化、复合化方向发展[1]。
纳米复合材料中如果其中一相为有机聚合物, 另一相为无机相, 则称为有机-无机纳米复合材料。
这种复合材料与常规的聚合物/无机填料复合体系不同，不是有机相与无机相的简单混合, 而是两相在纳米尺寸范围内复合而成的。
有机-无机复合纳米材料的制备及性能研究
有机-无机复合纳米材料的制备及性能研究有机-无机复合纳米材料是一类具有有机和无机成分的材料，通常通过将有机物与无机物相结合得到。
这种复合材料既结合了有机物的可溶性和柔韧性，又具备了无机物的稳定性和硬度，具有广泛的应用潜力。
本文将介绍有机-无机复合纳米材料的制备方法以及其性能研究进展。
一、有机-无机复合纳米材料的制备方法1. 溶胶-凝胶方法：该方法首先将无机前驱体与有机物溶解在适当的溶剂中，形成溶胶。
然后通过加热、蒸发或加入催化剂等控制条件，使溶胶逐渐转变为凝胶。
最后通过煅烧或超临界萃取等方法得到有机-无机复合纳米材料。
2. 界面修饰方法：该方法基于有机物和无机物之间的界面相互作用。
首先，选择一种适当的有机物和无机物，并控制它们在界面上的相互作用。
然后，通过剥离、溶解或干燥等过程，使有机物和无机物相互结合形成复合纳米材料。
3. 化学共沉淀法：该方法是将无机盐和有机物在化学反应体系中共同沉淀。
首先将无机盐和有机物溶解在适当的溶剂中，然后通过加入沉淀剂、调节pH值等条件，使无机盐和有机物共同沉淀形成复合纳米材料。
二、有机-无机复合纳米材料的性能研究1. 结构性能：有机-无机复合纳米材料的结构性能主要涉及两个方面，即有机物与无机物之间的界面特性和纳米结构的形貌。
通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等表征技术，可以观察到有机物和无机物之间的交界面，分析其界面结合的程度。
此外，还可以利用X射线衍射分析（XRD）等方法，研究纳米结构的晶体结构和晶格参数。
2. 可溶性：有机-无机复合纳米材料通常表现出较好的可溶性，这是由于有机物的溶解性能以及其与无机物的相互作用所致。
通过紫外-可见分光光度计（UV-Vis）、荧光光谱仪等技术，可以研究有机物的吸收光谱和发射光谱，进一步分析有机-无机复合纳米材料的溶解行为和光学性质。
3. 热稳定性：有机物在高温下易分解，而无机物通常具有较好的热稳定性。
通过热重分析仪（TGA）等测试手段，可以研究有机-无机复合纳米材料的热分解温度和热分解残渣等性能，评价其热稳定性。
有机无机纳米复合材料概述.doc
有机无机纳米复合材料概述本科毕业论文题目有机/无机纳米磁性复合物的概述学院化学与化工学院班级08级化学3班姓名吴桐指导教师沈腊珍职称副教授完成日期2012 年06 月05 日有机/无机纳米磁性复合物的概述摘要本文主要介绍了几种有机/无机纳米磁性复合物的制备、应用机理、应用优点，并且总结了几种典型的纳米磁性复合物的性能改善。
同时，概括了有机/无机纳米磁性物在应用上的研究及其未来的发展前景，重点介绍了有机/无机纳米磁性物在抗癌药物、电磁和其它方面的应用。
其中包括两种纳米磁性复合抗癌药物、导电聚合物/无机纳米磁性复合材料以及由其他几种不特定的有机与无机纳米磁性粒子组合后形成的复合材料，分别介绍了它们的制备、机理及在生活其它方面的一些应用前景。
关键词抗癌药物；导电材料；有机物；纳米磁性复合物；无机粒子目录0.前言1 1 抗癌药/无机纳米磁性复合物1 1.1引言1 1.2抗癌有机物1 1.2.1顺铂1 1.2.2 紫杉醇2 1.3 抗癌有机物的纳米磁性复合药物2 1.3.1 顺铂的纳米磁性复合药物2 1.3.2 紫杉醇的纳米磁性复合药物2 1.4 有机/无机纳米磁性复合粒子在抗癌医药方面的前景 3 2 导电聚合物/无机纳米磁性复合材料3 2.1引言3 2.2 聚吡咯3 2.2.1. 基础知识4 2.2.2. 导电机理4 2.2.3. 合成4 2.3 聚吡咯/无机纳米磁性复合材料4 3 其它有机物/无机纳米磁性复合物7 3.1引言7 3.2 催化应用7 3.3 分离应用7 3.4 气体传感材料8 4 结论8 参考文献9 致谢12 0 前言本文简单概述了几种有机/无机纳米磁性复合物的制备与应用，大致将它们分为三类，分别为抗癌药/无机纳米磁性复合药物，聚吡咯/无机纳米磁性复合材料，其它有机物/无机纳米磁性复合物。
它们分别应用于靶向抗癌，电磁材料，以及其它方面。
本文重点从以上三个角度展开讨论，分别概述了它们三种复合物的制备，运用机理，应用等。
有机—无机纳米复合材料
目录中文摘要 (1)英文摘要 (1)一、引言 (2)二、制备方法 (2)（一）插层复合法 (2)（二）辐射合成法 (3)（三）纳米粒子直接分散法 (3)（四）原位分散聚合复合法 (4)（五）超临界流体注入法 (5)（六）LB膜技术 (5)（七）MD膜技术 (6)（八）溶胶—凝胶法 (6)三、分类 (9)（一）无机纳米微粒的表面有机物修饰 (9)（二）有机无机互为填充 (10)（三）超晶格有机-无机纳米复合物 (11)四、表征方法 (13)五、研究展望 (13)参考文献 (14)有机—无机纳米复合材料摘要：有机—无机纳米复合材料是集无机有机及纳米粒子的诸多特性于一身的具有许多特异性质的新材料，吸引着众多的研究者。
在本文中，简要的介绍了有机无机纳米复合物的概念、制备方法、分类、表征方法以及研究展望。
关键词：有机无机纳米复合材料；制备方法；分类；表征；展望；中图分类号：T B3Organic and inorganic nanocompositesAbstract:Organic - inorganic nanocomposites is an organic and inorganic nano-particles in one of the many features of the specific nature of many new materials, has attracted a large number of researchers. In this article, a brief introduction of the organic-inorganic nanocomposites concept, preparation, classification, characterization, and research prospects.Keywords: Organic and inorganic nanocomposites, preparation methods, classification, characterization, outlook一、引言有机—无机纳米复合材料是指有机和无机材料在纳米量级上的复合，包括在有机基质中分散无机纳米微粒和在无机纳米材料中添加纳米级的有机物。
有机_无机纳米复合材料的制备方法_洪伟良
文章编号:1004-1656(2000)02-0132-05有机—无机纳米复合材料的制备方法洪伟良1,刘剑洪1*,田德余2,罗仲宽1(1.深圳大学师范学院化生系,广东深圳 518001;2.国防科技大学,湖南长沙 410073)摘要:本文综述了无机—有机纳米复合材料的制备方法,介绍了其结构和性质,并展望了其应用前景。
关键词:有机—无机;纳米复合材料;聚合物;制备方法中图分类号:O751 文献标识码:A1 引言“纳米复合材料”是指分散相尺寸有一维小于100nm量级的复合材料。
由于纳米复合材料的尺寸介于分子与体相尺寸之间,属于介观系统,因此表现出与分子及体相不同的特殊性质,具有明显的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
呈现出许多优良的物理和化学特性。
纳米复合材料中如果其中一相为有机聚合物,另一相为无机相,则称为有机—无机纳米复合材料。
这种复合材料与常规的聚合物/无机填料复合体系不同,不是有机相与无机相的简单混合,而是两相在纳米尺寸范围内复合而成的。
由于无机相与聚合物之间界面面积非常大,界面间具有很强的相互作用,因此具有理想的粘接性能。
以至有机—无机纳米复合材料不仅具有纳米材料的表面效应、量子尺寸效应等性质,而且将无机物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、加工性及介电性能揉合在一起,从而产生许多特异的性能。
在电子学、光学、机械、生物学等领域展现出广阔的应用前景[1-2]。
纳米复合材料的制备是研究材料结构和性能的基础,是合成高性能和多功能新型材料的关键技术。
制备有机—无机纳米复合材料的方法有多种,每一种方法都有各自的特点和适用范围,本文将对其中一些重要的制备方法进行综述讨论。
2 制备方法2.1 溶胶—凝胶过程(Sol—Gel Process)Sol—Gel过程是一种用金属烷氧化物或金属无机盐等前驱物在一定的条件下水解成溶胶(So l),缩聚成凝胶(Gel),再经溶剂挥发或加热等方法处理而制成固体样品的方法。
有机无机纳米复合材料概述.doc
有机无机纳米复合材料概述本科毕业论文题目有机/无机纳米磁性复合物的概述学院化学与化工学院班级08级化学3班姓名吴桐指导教师沈腊珍职称副教授完成日期2012 年06 月05 日有机/无机纳米磁性复合物的概述摘要本文主要介绍了几种有机/无机纳米磁性复合物的制备、应用机理、应用优点，并且总结了几种典型的纳米磁性复合物的性能改善。
同时，概括了有机/无机纳米磁性物在应用上的研究及其未来的发展前景，重点介绍了有机/无机纳米磁性物在抗癌药物、电磁和其它方面的应用。
其中包括两种纳米磁性复合抗癌药物、导电聚合物/无机纳米磁性复合材料以及由其他几种不特定的有机与无机纳米磁性粒子组合后形成的复合材料，分别介绍了它们的制备、机理及在生活其它方面的一些应用前景。
关键词抗癌药物；导电材料；有机物；纳米磁性复合物；无机粒子目录0.前言1 1 抗癌药/无机纳米磁性复合物1 1.1引言1 1.2抗癌有机物1 1.2.1顺铂1 1.2.2 紫杉醇2 1.3 抗癌有机物的纳米磁性复合药物2 1.3.1 顺铂的纳米磁性复合药物2 1.3.2 紫杉醇的纳米磁性复合药物2 1.4 有机/无机纳米磁性复合粒子在抗癌医药方面的前景 3 2 导电聚合物/无机纳米磁性复合材料3 2.1引言3 2.2 聚吡咯3 2.2.1. 基础知识4 2.2.2. 导电机理4 2.2.3. 合成4 2.3 聚吡咯/无机纳米磁性复合材料4 3 其它有机物/无机纳米磁性复合物7 3.1引言7 3.2 催化应用7 3.3 分离应用7 3.4 气体传感材料8 4 结论8 参考文献9 致谢12 0 前言本文简单概述了几种有机/无机纳米磁性复合物的制备与应用，大致将它们分为三类，分别为抗癌药/无机纳米磁性复合药物，聚吡咯/无机纳米磁性复合材料，其它有机物/无机纳米磁性复合物。
它们分别应用于靶向抗癌，电磁材料，以及其它方面。
本文重点从以上三个角度展开讨论，分别概述了它们三种复合物的制备，运用机理，应用等。
有机_无机纳米复合材料的研究进展
有机/无机纳米复合材料的研究进展Ξ石智强,刘晓蕾,刘孝波(中国科学院成都有机化学研究所,四川成都 610041)摘要:有机/无机纳米复合材料以其优异的性能越来越受到人们的关注。
本文分析总结了有机/无机纳米复合材料的制备方法、性能及其应用,着重介绍了溶胶-凝胶法和原位聚合法。
参考文献28篇。
关 键 词:有机/无机;纳米复合材料;溶胶-凝胶法;原位聚合法;性能;应用;综述中图分类号:TF123文献标识码:A文章编号:100521511(2004)0320251204 Progress on Organic/I norganic N anocomposite MaterialsSHI Zhi2qiang, LI U X iao2lei, LI U X iao2bo(Chengdu Institute of Organic Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Chengdu610041,China)Abstract:Organic/inorganic nanocom posites have attracted m ore and m ore attention because of excellent properties.Their preparation methods focused on s ol2gel process and in2situ polymerization method,the properties and application were reviewed with28references.K eyw ords:organic/inorganic;nanocom posite;s ol2gel process;in2situ;properties;application;review 纳米材料科学是一门新兴的并正在迅速发展的科学,成为近些年来材料科学研究的热点之一,被誉为“21世纪最有前途的材料”[1,2]。
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通过改变温度 配比 时间 得到不同的复合物。 随着表面活性剂与金属离 子比例的增加 复合物层 距离减少。（1 2 34） 随着温度的增加层距增加 温度持续升高时趋于一个 平台不再增加。（5 2 6 7） 随着时间延长层距增加。 （8 9 2）
图二和图三表明材料为片状为层状计算的层间距为3.3nm与XRD测得的间距 完全一致 ，左上方的插图显示的是对应的傅里叶,清晰,规整的斑点也反映出整 齐的层状结构.
实验材料
表征方法
在20℃恒温8h下值制得的含La 复合物样品经XRD表征后 得图 一a的结果。 在小角衍射下4 个主要衍射峰 基本呈等间距排列，计算出面 间距d值为2.96nm 1.46nm 0.97nm 0.73nm 其比值为12： 4:6：3.这说明该复合物为层状 结构。 图一b EXD表明 在2.35keV的s 元素的能谱峰 s应该来源于表面 活性剂十二烷基磺酸钠，另外 三个峰分别在4.65， 5.04 ， 5.78keV 分别对应La元素Lɑ Lb Lr 的衍射。从EXD结果可以计 算出元素La与S的物质的量之比 为1：1。
十二烷基磺酸钠双 分子链的垂直长度 为3.4nm 而我们测 得的间距为2.9～ 3.9nm的范围内,因 此我们推测表面活 性剂双分子层的烷 基链存在着一定的 角度.图四表明层 状复合物的可能结 构.
结论
利用表面活性剂十二烷基磺酸钠为模板,制备了含La的无机-有机复 合物.XRD以及HRTEM的表明结构为层状结构..配比 反应时间 反应温 度对复合物的骨架没有影响,但是对层间距有一定的影响。 随着表面活性剂与金属离子比例的增加 复合物层距离减少。 随着温度的增加层距增加 温度持续升高时趋于一个平台不再增加。 随着时间延长层距增加。 上述复合物制作简单 稀有元素在很多材料都有很广的应用 ,这种层 状符合的材料应该有很广的应用。
模板法合成含镧的层状 无机--有机纳家实验室，纳米器件与化学重点实验室， 北京大学化学与分子工程学院
1 实验目的 2 实验材料 3 表征方法 4 结 论
实验目的
制备含稀土元素La的无机—有机纳米复合材料 证明所得的材料是层状结构 十二烷基酸钠与 La的比例为1:1.考察反应时间温度以及配比对 复合材料的影响。