表界面化學反應與材料的制備-雜化材料與自組裝(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ，隨后進行聚合得到有機聚合物鏈； ? 無機粒子表面鏈接引發基團，該引發基團引發有機單體聚合 (graftfrom法 ） ； ? 無機粒子表面鏈接官能基團，通過官能基團與有機聚合物形成共價鍵 (graftto法 ） 為進一步加強無機粒子與聚合物“殼”層作用，可以對粒子表面進行改性，使其鏈接有機基團 無機粒子表面鏈接可聚合基團，隨后進行 聚合得到有機聚合物鏈 表面鏈接了反應性基團的 籠型硅氧烷齊聚物polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS) 反應性的官能基團的生成 無機團簇或粒子先生成，然后交聯官能基團 無機團簇或粒子生成過程中，原位 (insitu)生成官能基團 官能基團的聚合反應： 粒子表面僅有一個官能基團 線性聚合物 粒子表面有多個官能基團 交聯體系 溶膠涂于無機支撐體上得到的雜化膜表面和斷面形貌： 納米 Ti02粒子是一種穩定的無毒紫外光吸收劑，對有機聚合物材料具有抗紫外輻射，防止高分子鏈降解的穩定化作用。利用溶膠 凝膠技術可以將納米 Ti02均勻有效地分散在聚合物基體中 . (1) TiO2聚丙烯酸酯雜化復合材料 TICl4+油酸為表面活性劑 +甲基丙烯酸甲酯 Ti02甲基丙烯酸甲酯雜化材料。 具有明顯的抗紫外輻射特性，在長期的太陽光照曬中，材料的光澤度不變 。 （ 2） Ti02聚對苯乙炔雜化復合材料 聚對苯乙炔 (PPV)是高分子電致發光材料，發光效 I率低、亮度小、單色性差等不足，嚴重制約了它的實用化 . TiCl4醇溶液 +PPV的醇溶液 惰性環境高溫成膜 Ti02PPV納米雜化材料。 研究結果表明復合材料中存在凝膠 無機網絡結構 ，這種網絡結構遏制了 PPV的長程有序共軛結構，使得 PPV的有效共軛結構變短，復合材料的 熒光強度 增強。 TiO2雜化材料 Dendron Rodcoil分子及其與 ZnO形成雜化材料 雜化材料特點 ： (1)有機分子與無機分子間以化學鍵鍵合，具有良好的物化性能及光學性能，兼備無機材料和有機材料的性質； (2) 合成反應處于液相分子狀態，所得材料結構均勻，人們可按照預定性質“定做”玻璃雜化材料； (3)有機改性玻璃是由無機物和有機物在原子或分子尺度上復合而成的，其中的無機網絡具有優良的抗磨性能，而良好的塑性則歸之于其中的有機基團； (4) 影響材料的光學透明性，提高復合材料的硬度、抗磨性。 了解國內外有關化學材料研究動態；增加知識面，開闊眼界 ；培養和提高良好科學素養，提高認識客觀規律和進行科學研究的能力 . Keywords: Aggregation。 anization。 selfaggregation。 self anization。 selfassembly 自組裝 ： 通過弱的和較小方向性的非共價鍵 ， 如氫鍵 、 范德華鍵和弱的離子鍵協同作用把原子 、 離子 、 分子或團族連接在一起構筑成一個有序納米結構或有序納米結構的花樣 。 納米結構的自組裝體系的形成有兩個重要的條件 : 有足夠數量的非共價鍵或氫鍵存在 ， 這是因為氫鍵和范德華力等非共價鍵 (2— 4kJ／ mol )很弱 ， 只有足夠量的弱鍵存在 ， 才能通過協同作用構筑成穩定的納米結構體系 。 自組裝體系能量較低 ， 否則很難形成穩定的自組裝體系 。分子自組裝指分子與分子在平衡條件下 ， 依賴分子間非共價鍵力自發地結合成穩定的分子聚集體 (aggregate)的過程 。 近年來，分子自組織技術被許多科技工作者用來合成 納米結構材料 。納米結構主要可以歸納如下。 第一，納米棒， 第二，納米管 . 第三，單層膜 第四，多層膜 . 第五 復雜三維有序結構 (1)膠體晶體法自組裝有序納米結構 膠體具有自組裝的特性 ， 而納米團簇又很容易在溶劑中分散形成膠體溶液 ， 因此 ， 將納米團簇組裝起來形成有規則的排列納米結構材料 . 自組裝過程所需要的條件是： ① 硬球排斥； ② 統一的粒徑； ③ 粒子間的范德華力； ④ 體系逐漸的去穩定 。 無機半導體納米粒子 ： SiO TiO GaN、 CdS等 有機納米粒子：聚苯乙烯球等 自組裝方法概述 ： 圖 膠態晶體法組裝得到的 CdSe量子點超晶格的高分辨 電鏡照片 (圖中量子點尺寸為 4． 8nm) (a)fcc排布的 (101)面的圖像及特征電子衍射圖； (b)fcc排布的 (100)面的圖像及特征電子衍射圖 Bawendi等人 , 將包敷 TOPO(三辛基氧膦 )和 TOP(三辛基膦 )的 CdSe納米團簇，在一定壓力和溫度下溶解于辛烷與辛醇的混合溶劑中，然后降低壓力使沸點較低的辛烷逐漸揮發，由于包敷 TOPO和 TOP的 CdSe納米團簇在辛醇中的溶解度較小就使得納米團簇的膠態晶體從溶液中“析出” , 經高分辨電鏡分析，這樣組裝得到的超晶格其有序排列范圍可達數微米尺寸。 ?TEM images Au的自聚焦 Figure Characterization of thin planar opal templates assembled directly on a Si wafer from 855nm spheres. a, Crosssectional SEM image. Assembling a thin layer of colloidal spheres on a silicon substrate ?Natural assembly of silicon photonic bandgap crystals Figure SEM images of planar Si photonic crystals. Crosssectional SEM images are shown as a function of the thickness of the initial opal template for 2 (a), 4 (b), and 16 (c) layers. Figure 11 Characterization of thin planar opal templates assembled directly on a Si wafer from 855nm spheres. a, Crosssectional SEM image. b, Largescale optical photograph, looking down on the wafer. The opal is for