论文摘要
纳米复合材料具有优异的性能和广泛的应用，是纳米材料科学研究的前沿和热点，怎样改善无机纳米颗粒在高聚物中的分散性，长期以来一直是富有挑战性的研究课题。本文旨在研究不同用途低维纳米材料的表面改性，提高无机纳米颗粒与高聚物的相容性和稳定性及在高聚物中的分散性，分析表面改性对复合材料光催化、微波吸收和导电性能的影响，为有机—无机复合材料的实际应用提供材料和物理基础。研究了纳米氧化铝和超细绢云母粉体的表面改性，发现经硅烷偶联剂表面改性后纳米氧化铝和超细绢云母粉体在有机溶剂介质中的分散性和稳定性显著提高，与有机物基体的相容性得到改善，改性绢云母的吸油值由0．71g／g增加到1．33g／g。采用反相微乳液法在Al2O3表面上包覆La3+、Fe3+共掺杂TiO2，制备出负载型掺杂TiO2光催化剂，并探讨了La3+、Fe3+共掺杂对TiO2吸光性能的影响。发现La3+、Fe3+共掺杂有协同作用，共掺杂TiO2比La3+或Fe3+单元掺杂TiO2的吸收边带红移更多，对可见光的吸收也比单元掺杂的更强；负载型共掺杂TiO2光催化剂的可见光催化活性比单元掺杂的高，在太阳光照射下对甲基橙具有更高的脱色率。采用化学镀方法对碳纳米管、纳米碳化硅、超细绢云母粉进行了表面改性，探讨了预处理、化学镀和热处理等条件等对镀层组成、物相结构、表面形貌、粒度和分散性等的影响，发现碳纳米管、纳米碳化硅、超细绢云母等材料经过适当的活化预处理后可以进行化学镀改性；热处理使镀层由亚稳的非晶态或微晶态转变为稳定的晶态，生成Ni-P、（Ni、Fe）-P、Co-P合金，使镀层的硬度和磁性增高。制备出碳纳米管和纳米碳化硅电磁波吸收复合涂料，发现有机化改性后的复合涂料的吸波性能显著改善，吸收率提高，最大吸收峰向低频移动，且有宽化趋势。采用化学镀方法制备了镀镍云母，并以其作为轻质导电填料部分替代镍粉制得备了导电涂料。发现当替代量≤25％时，导电涂料的表面电阻率接近纯镍粉导电涂料的表面电阻率，在30～1000MHz频率范围的屏蔽系数达到30dB，可满足一般情况下对电磁屏蔽性的要求。