两亲共聚物及溶剂效应对溶液合成无机材料的形貌调控研究

论文题目: 两亲共聚物及溶剂效应对溶液合成无机材料的形貌调控研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 物理化学

作者: 金达莱

导师: 徐铸德,岳林海

关键词: 多形无机晶体材料,碳酸钙,复合物,两亲共聚物,混合溶剂,红外光谱,拉曼光谱,形貌,尺寸,晶型

文献来源: 浙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 两亲性共聚物分子本身的微观相分离性质可在溶液中产生丰富有序的自组装结构,作为模板能诱导生成多形碳酸钙复合物。与过去多数在水溶液体系中的工作不同,论文创新性地采用混合溶剂体系,系统研究了溶剂效应对多种无机物的形貌调控作用。论文结合两亲共聚物的模板作用和混合溶剂效应的双重调控机制,合成出大量形貌新颖的碳酸钙复合物,并把这一方法拓展到了其它无机材料的合成中。研究结果表明,合理地组合运用这两种调控作用,是实现无机材料的分子设计和形貌控制合成的一条可能的途径。进一步辅以简便优化的合成工艺,将有希望发展成为一种理想的多形无机材料工业化生产路线。 论文中选择典型的可溶性两亲共聚物聚苯乙烯-丙烯酸(简称PS-PAA)为模板介质,研究了水溶液及小分子有机溶剂/水二元混合溶剂体系中,碳酸钙为主的多形无机材料的形成。通过SEM,XRD,TG-DTA,IR光谱,Raman光谱,粒径分析等现代分析测试手段,对材料进行外观形貌、尺寸,内部微结构等各种物化性质的表征,找出影响材料性质的合成工艺因素,来实现材料的设计合成,同时对材料的形成过程进行初步的机理推测。并通过对部分材料的应用性能探索研究,发掘其应用价值。 研究发现采用动态溶液化学沉淀反应方法,在PS-PAA为介质的水溶液体系中合成的碳酸钙复合物具有二级团聚结构。一次团聚体尺度在纳米级。二次团聚体为这些纳米颗粒的再次聚集,并形成各种形貌的复合物,尺度为微米级。PS-PAA分子量、反应温度、介质浓度、及搅拌速率等条件对复合物一次团聚及二次团聚的形貌,尺度及其结构都产生各自不同的影响效果。通过调节这些工艺条件,可以初步实现碳酸钙复合物的设计合成 应用红外光谱和拉曼光谱互为佐证地全面分析了球形碳酸钙复合物的物相组成,认为复合物由纳米尺度的方解石碳酸钙和离子化的PS-PAA钙盐组成。并通过IR-热重联用的分析方法,对复合物在TG曲线上产生各失重台阶所对应的物质进行提取并分析,进一步证实了复合物各物相的组成。 在物相组成分析的基础上,结合对碳酸钙微晶尺寸、形貌等结构表征,以及

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 文献综述

引言

1．1 无机材料面临的新挑战

1．2 生物矿化

1．3 仿生合成基础上的无机材料的多形设计合成

1．4 有机物调控合成的无机材料的机理研究

1．5 本论文研究目的和主要内容

参考文献

第二章 PS-PAA为介质水溶液中碳酸钙复合物的合成工艺研究

引言

2．1 实验部分

2．2 PS-PAA分子量对碳酸钙复合物性质的影响

2．3 反应温度对碳酸钙复合物性质的影响

2．4 PS-PAA浓度对碳酸钙复合物性质的影响

2．5 反应体系含固量对碳酸钙复合物性质的影响

2．6 搅拌速率对碳酸钙复合物性质的影响

2．7 碳酸钙复合物制备的影响因素讨论

本章小结

参考文献

第三章 球形碳酸钙复合物物相组成、形成机理及应用性研究

引言

3．1 球形碳酸钙复合物物相组成研究

3．2 球形碳酸钙复合物形成机理推测

3．3 球形碳酸钙复合物应用价值探索

3．3．1 多孔碳酸钙研究

3．3．2 作为润滑油添加剂的应用

本章小结

参考文献

第四章 二元混合溶剂与PS-PAA介质联合调控的碳酸钙多形研究

引言

4．1 实验部分

4．2 丙酮/水二元混合溶剂中以PS-PAA为介质的碳酸钙合成

4．3 异丙醇/水二元混合溶剂中以PS-PAA为介质的碳酸钙合成

4．4 乙二醇/水二元混合溶剂中以PS-PAA为介质的碳酸钙合成

4．5 四氢呋喃/水二元混合溶剂中以PS-PAA为介质的碳酸钙合成

4．6 乙醚/水二元混合溶剂中以PS-PAA为介质的碳酸钙合成

4．7 二元混合溶剂及PS-PAA模板作用对碳酸钙的多形调控讨论

本章小结

参考文献

第五章 其它多形无机物的合成研究

引言

5．1 实验部分

5．2 多形碳酸锰的合成

5．3 多形硫酸钡的合成

5．4 多形碳酸钡的合成

5．5 无机材料形貌调控的讨论

本章小结

参考文献

第六章 论文总结

附录Ⅰ 对后续研究工作的一些建议和展望

附录Ⅱ 作者在博士期间发表的论文

致谢

发布时间: 2005-10-26

参考文献

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• [2].关于溶剂效应对若干反应影响的实验和理论研究[D]. 樊继彩.浙江大学2009
• [3].若干小分子凝胶因子的凝胶性能及自组装机理研究[D]. 李晶晶.天津大学2016
• [4].若干光化学反应的溶剂效应[D]. 周巧慧.中国科学技术大学2017
• [5].苯并菲、香豆素、萘酰亚胺荧光探针在分子识别中的溶剂效应[D]. 李志伟.天津大学2012
• [6].几种重要有机催化合成反应的量子化学研究[D]. 任颖.山西师范大学2012
• [7].液相正一元醇的分子构象与光化学反应的溶剂效应研究[D]. 陈琳.中国科学技术大学2015
• [8].基于弱相互作用力的偶氮胆甾类软物质的制备及光响应性质研究[D]. 吴冶平.中国科学技术大学2013
• [9].自缩合乙烯基聚合反应的统计理论[D]. 赵昨非.河北大学2011
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• [4].功能性纳米碳酸钙复合材料的合成研究[D]. 盛野.吉林大学2006
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• [8].有机添加剂辅助无机材料形貌控制合成[D]. 赵秀峰.武汉理工大学2007
• [9].无机颗粒材料的仿生制备与形貌控制[D]. 程蓓.武汉理工大学2007
• [10].无机颗粒材料的液相合成与形貌控制[D]. 唐华.武汉理工大学2008

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