非球形復合粒子的相分離法制備及應用研究
發(fā)布時間：2021-09-05 10:26
非球形復合粒子其本身具有特殊的性質,使得它們在自組裝、分子識別、化學催化劑、超疏水材料和Pikering乳化劑等方面有重要應用前景。相分離法作為一種應用范圍廣泛且簡便快捷的方法,可以制備出具有特殊形貌的復合粒子。本課題主要研究種子乳液聚合過程中惰性溶劑的引入及相分離的產生對非球形復合粒子形貌的影響,并將制得的非球形復合粒子應用于超疏水表面的制備,主要研究內容及結論如下:第一部分通過種子乳液聚合的方法,以對二甲苯（PX）溶脹的非交聯(lián)PS微球為種子,進行甲基丙烯酸八氟-1-戊酯（OFMA）與苯乙烯（St）的聚合,粒子內部的PX在氟元素疏水疏油的作用下以液滴的形式與粒子產生相分離,獲得了一種具有表面凹陷的非球形復合粒子。結果表明:聚合溫度較低或PX用量較少時,制備出的PS/P（OFMA-S）復合粒子表面布滿小凹陷,具有高爾夫球狀的形貌;聚合溫度較高或PX用量較大時,粒子表面只形成單個凹陷,單個凹陷的尺寸隨著溫度或PX用量的升高而增大;當聚合溫度為80°C時,凹陷的相對尺寸最大;當PX與PS微球的質量比（wPX/wPS）超過4/1時,凹陷尺寸增大幅度減緩。當PS微球作為種子,其粒徑過小或過大時...
【文章來源】：江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：80 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
自然界中花粉粒子的微觀形狀
粒子、爆米花狀粒子、菜花狀粒子等[21~29]。圖1-2列出了幾種常見的非球形復合粒子。圖1-2 幾種不同非球形復合粒子的形貌示意圖Fig.1-2 Schematic diagram for morphology of several different non-spherical composite particles1.2.2 非球形復合粒子的應用近年來，隨著對微球材料研究的進一步深入，科學家發(fā)現(xiàn)，非球形復合粒子在自組裝和控制分子的識別等方面，表現(xiàn)出了不同于傳統(tǒng)微球的獨特性能。研究人員發(fā)現(xiàn)這類粒子有其巨大的潛在應用價值，例如，在最近很受研究人員關注的自組裝方面[30~32]，這些非球形復合粒子展現(xiàn)出的特殊性質，使得它們在分子識別、化學催化劑、超疏水材料、生物材料和新型粒子乳化劑等方面有重要應用前景[33~38]。假如一類粒子是由不同化學結構和性質的兩個半球組成的，那么它就具有很高的自我識別能力，可以像我們人體的氨基酸合成蛋白質一樣形成整齊劃一的排列，像是按照一定的規(guī)則，一個微球一個微球的整齊排列疊加在一起
可以有效地衍射光的半球的自立連接的光子晶體膜，其另一側由熔融連接的薄平板構成，再通過反應離子蝕刻(RIE)技術形成獨特的、表面粗糙的2-D花狀陣列。圖1-3 模板設計示意圖Fig.1-3 Template design diagram我們還可以對模板進行設計，擴大模板的孔洞半徑，使一個孔位可以容納兩個或者兩個以上的微球，通過計算微球粒徑來控制模板孔位大小，我們可以實現(xiàn)多個微球的緊密結合，再對其設計進行修飾改性后，可以再獲得新的結構形貌的粒子，如雪人狀、啞鈴狀等(如圖1-3所示)。Xia等人[52]利用這種方法將聚合物膠乳粒子或二氧化硅球體粒子組成均聚物，包括圓環(huán)、多邊形、多面體簇、線性、鋸齒形或螺旋鏈；還將尺寸、組成、密度或功能不同的球形膠體組合成了HF和H2O分子構型的異質聚集體。這種制備方法簡單易得、對形貌控制較好，但是相對產率較低、生產效率也不高，無法大規(guī)模工廠生產和應用，而且可以制備出的非球形復合粒子的形貌種類不多，又有很大的局限性。不過，鑒于該方法已經研究多年，實驗過程簡單方便，還是有很多人使用該方法，而且可以在此基礎上
【參考文獻】：
期刊論文
[1]W/O/W復相乳液相分離法CoCl2/PMMA微膠囊制備研究[J]. 張愛黎,王若瑜,盧招弟. 沈陽理工大學學報. 2016(01)
[2]Preparation of Mesoporous Bi4（GeO4）3 Microspheres from Na4Ge9O20 Template Microspheres for Photodegradation of Reactive Brilliant Red X-3B[J]. Hua Chen,Guo-Hua Jiang,Yong-Kun Liu,Lei Li,Qin Huang,Wen-Xing Chen. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2015(09)
博士論文
[1]各向異性及中空微球的制備和應用研究[D]. 王鋒偉.中國科學技術大學 2014
[2]基于磺化聚苯乙烯模板的各向異性和多孔微球的制備[D]. 季翔.中國科學技術大學 2013
碩士論文
[1]功能性Janus膠體粒子的制備及其性能研究[D]. 李炳輝.蘇州大學 2016
[2]苯乙烯衍生物單體的合成及其在功能性聚合物微球制備中的應用研究[D]. 湯一鳴.湘潭大學 2015
[3]細乳液法制備系列聚合物微球及其形貌研究[D]. 張凡.安徽大學 2014
[4]PS基各向異性微球的可控制備與形成機理研究[D]. 潘海嬌.安徽大學 2014
[5]多重Pickering乳液模板法制備新型結構微球[D]. 寧印.華南理工大學 2013
[6]羧酸功能化聚苯乙烯微球的制備及其在乳液聚合中的應用[D]. 胡欣.中國科學技術大學 2009
本文編號：3385181
【文章來源】：江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：80 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
自然界中花粉粒子的微觀形狀
粒子、爆米花狀粒子、菜花狀粒子等[21~29]。圖1-2列出了幾種常見的非球形復合粒子。圖1-2 幾種不同非球形復合粒子的形貌示意圖Fig.1-2 Schematic diagram for morphology of several different non-spherical composite particles1.2.2 非球形復合粒子的應用近年來，隨著對微球材料研究的進一步深入，科學家發(fā)現(xiàn)，非球形復合粒子在自組裝和控制分子的識別等方面，表現(xiàn)出了不同于傳統(tǒng)微球的獨特性能。研究人員發(fā)現(xiàn)這類粒子有其巨大的潛在應用價值，例如，在最近很受研究人員關注的自組裝方面[30~32]，這些非球形復合粒子展現(xiàn)出的特殊性質，使得它們在分子識別、化學催化劑、超疏水材料、生物材料和新型粒子乳化劑等方面有重要應用前景[33~38]。假如一類粒子是由不同化學結構和性質的兩個半球組成的，那么它就具有很高的自我識別能力，可以像我們人體的氨基酸合成蛋白質一樣形成整齊劃一的排列，像是按照一定的規(guī)則，一個微球一個微球的整齊排列疊加在一起
可以有效地衍射光的半球的自立連接的光子晶體膜，其另一側由熔融連接的薄平板構成，再通過反應離子蝕刻(RIE)技術形成獨特的、表面粗糙的2-D花狀陣列。圖1-3 模板設計示意圖Fig.1-3 Template design diagram我們還可以對模板進行設計，擴大模板的孔洞半徑，使一個孔位可以容納兩個或者兩個以上的微球，通過計算微球粒徑來控制模板孔位大小，我們可以實現(xiàn)多個微球的緊密結合，再對其設計進行修飾改性后，可以再獲得新的結構形貌的粒子，如雪人狀、啞鈴狀等(如圖1-3所示)。Xia等人[52]利用這種方法將聚合物膠乳粒子或二氧化硅球體粒子組成均聚物，包括圓環(huán)、多邊形、多面體簇、線性、鋸齒形或螺旋鏈；還將尺寸、組成、密度或功能不同的球形膠體組合成了HF和H2O分子構型的異質聚集體。這種制備方法簡單易得、對形貌控制較好，但是相對產率較低、生產效率也不高，無法大規(guī)模工廠生產和應用，而且可以制備出的非球形復合粒子的形貌種類不多，又有很大的局限性。不過，鑒于該方法已經研究多年，實驗過程簡單方便，還是有很多人使用該方法，而且可以在此基礎上
【參考文獻】：
期刊論文
[1]W/O/W復相乳液相分離法CoCl2/PMMA微膠囊制備研究[J]. 張愛黎,王若瑜,盧招弟. 沈陽理工大學學報. 2016(01)
[2]Preparation of Mesoporous Bi4（GeO4）3 Microspheres from Na4Ge9O20 Template Microspheres for Photodegradation of Reactive Brilliant Red X-3B[J]. Hua Chen,Guo-Hua Jiang,Yong-Kun Liu,Lei Li,Qin Huang,Wen-Xing Chen. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2015(09)
博士論文
[1]各向異性及中空微球的制備和應用研究[D]. 王鋒偉.中國科學技術大學 2014
[2]基于磺化聚苯乙烯模板的各向異性和多孔微球的制備[D]. 季翔.中國科學技術大學 2013
碩士論文
[1]功能性Janus膠體粒子的制備及其性能研究[D]. 李炳輝.蘇州大學 2016
[2]苯乙烯衍生物單體的合成及其在功能性聚合物微球制備中的應用研究[D]. 湯一鳴.湘潭大學 2015
[3]細乳液法制備系列聚合物微球及其形貌研究[D]. 張凡.安徽大學 2014
[4]PS基各向異性微球的可控制備與形成機理研究[D]. 潘海嬌.安徽大學 2014
[5]多重Pickering乳液模板法制備新型結構微球[D]. 寧印.華南理工大學 2013
[6]羧酸功能化聚苯乙烯微球的制備及其在乳液聚合中的應用[D]. 胡欣.中國科學技術大學 2009
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