油性介质中组装二氧化硅胶体晶体薄膜

报道了一种由粒径大于700 nm的SiO2微球组装胶体晶体薄膜的方法.以一种密度较大的疏水性有机物替代水或醇类为分散剂,通过对SiO2微球表面进行疏水性处理改善其在油性介质中的分散性,采用改进的垂直沉积法在油性分散剂中制备SiO2胶体晶体.用扫描电子显微镜、红外光谱仪和紫外-可见光谱仪对SiO2胶体晶体薄膜的形貌、结构和光学性能进行了观察测试.结果表明:较大密度的分散剂能有效降低SiO2微球的沉降速度,组装成直径在700～2 000 nm范围的SiO2微球的胶体晶体.获得的SiO2光子晶体具有长程有序结构,并在近红外区具有显著的光子频率带隙.

焙烧对二氧化硅胶体晶体薄膜光学特性的影响

以垂直沉积法(vertical deposition method)从SiO2的乙醇胶体溶液中制备了胶体晶体薄膜,并将其在不同温度下进行了焙烧.通过扫描电子显微镜和紫外-可见光分光光度计对生成态和在400℃,800℃焙烧后的SiO2胶体晶体薄膜进行了表征.结果表明,样品在较大范围内保持单晶密排有序结构,而且无断裂现象发生.经400℃和800℃焙烧3h后衍射峰发生很小的蓝移,而衍射峰的幅值和半峰宽度却发生了显著变化.

基于二氧化硅胶体晶体薄膜和反射干涉光谱的蛋白冠监测方法

生物分子与纳米材料作用形成的“蛋白冠”影响纳米材料的物理和化学性质,目前缺少有效的原位实时技术监测蛋白冠的形成过程.本研究基于二氧化硅胶体晶体薄膜和反射干涉光谱法,研究了三种代表性血液蛋白质在二氧化硅纳米粒子表面的蛋白冠形成过程,结果表明这三种蛋白具有不同的蛋白冠形成过程及参数;研究了人血清白蛋白在三种表面曲率的二氧化硅表面的蛋白冠形成过程,结果表明曲率越大时,蛋白冠形成速率越快,厚度越大.以血浆和全血样品为生物环境开展蛋白冠形成过程研究,结果表明本研究的监测方法可以直接用于血浆和全血在纳米粒子表面蛋白冠的形成过程监测,为纳米材料与生物分子的相互作用研究提供了一种简单可靠的评价技术.

二氧化硅胶体晶体的制备及其光子带隙特性

利用胶体颗粒悬浊液的自组织生长技术制备了两种二氧化硅胶体晶体．透射光谱表明：所制备的胶体晶体的光子带隙位于近红外波段，带隙的位置随胶体晶体中胶粒的尺寸而变化；且放置时间延长，带隙将发生蓝移．

光子晶体用二氧化硅胶体球的改性制备及其自组装

采用一步法制备了表面接枝甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷(MPS)的单分散SiO2胶体球,并通过垂直沉积法在40℃、60%相对湿度下组装出有序性较好的密排结构的SiO2光子晶体。傅立叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)结果证明SiO2胶体球表面接枝上了MPS;扫描电子显微镜(SEM)结果表明改性后SiO2胶体球平均粒径为284nm,单分散性较高,平均标准偏差<5%;制备出的光子晶体是面心立方(fcc)紧密堆积结构;吸收光谱表明,所制备的光子晶体在(111)方向具有光子晶体的带隙特性,带隙中心波长为646nm。

组装胶体晶体用单分散二氧化硅颗粒的制备

采用Stober法合成二氧化硅颗粒。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对其结构和形貌进行分析。结果表明样品为非晶态固体颗粒,平均粒径为463 nm,单分散性较高,平均标准偏差小于5%,表面非常平整光滑。通过垂直沉积法在40℃和60%相对湿度下制备出有序性较好的密排结构的二氧化硅胶体晶体膜。在电子显微镜下,观察到这种胶体晶体是面心立方(FCC)密排结构,(111)晶面平行于基底。透射光谱表明,所制备的胶体晶体在(111)方向具有光子晶体的带隙性质。

垂直沉积法制备二氧化硅胶体晶体及其表征

利用垂直沉积法将单分散的二氧化硅胶体微球自组装生长为胶体晶体 ,并用扫描电子显微镜和紫外可见光分光光度计对其显微形貌和光学特性进行了表征 .结果表明二氧化硅微球有序堆积 ,自组装成胶体晶体 ,其结构为FCC密排结构 ,表面为FCC密排结构的 ( 1 1 1 )面 ;反射光谱还表明 ,所制备的胶体晶体的光子带隙位于可见光波段 .与重力沉淀等其他自组装方法相比 。

二氧化硅胶体晶体制备方法进展

SiO2 胶体晶体制备过程的研究是许多新型功能材料发展的基础 ,对人们进一步了解物质在纳米、微米尺度的许多特殊性质也将具有指导意义。本文综述了SiO2 胶体晶体制备方法的进展。

胶体二氧化硅光子晶体自组装机理及缺陷分析

通过改进Stober方法,严格控制反应条件合成了平均直径为238 nm、分布偏差约为5.7%的球形二氧化硅单分散颗粒. 首次利用乙醇作为沉降介质,在重力场作用下制备了二氧化硅光子晶体. 提出了自组装方法生长光子晶体的机理,并对缺陷形成原因进行了初步分析.

二氧化硅胶体晶体制备方法进展

SiO2胶体晶体制备过程的研究是许多新型功能材料发展的基础，对人们进一步了解物质在纳米、微米尺度的许多特殊性质也将具有指导意义。本文综述了SiO2胶体晶体制备方法的进展。

纳米胶体二氧化硅改性聚酰亚胺薄膜的制备及性能研究

首先,通过缩聚法制备了基于均苯四甲酸二酐(PMDA)与4,4′-二氨基二苯醚(ODA)单体的聚酰胺酸(PAA),在聚合过程中加入不同质量分数的胶体SiO_(2)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),制得PAA/SiO_(2)杂化胶液。然后将杂化胶液在洁净干燥箱中于室温~350℃进行亚胺化,制得了PI/SiO_(2)复合薄膜。对PI/SiO_(2)复合薄膜进行衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、动态机械分析(DMA)和热机械分析(TMA)测试,并采用阻抗分析法测试SiO_(2)的引入对复合薄膜介电性能的影响。结果表明:成功制得了预期结构的复合薄膜,SiO_(2)在PI基体中分布较为均匀。SiO_(2)的引入提高了复合薄膜的耐热性和热尺寸稳定性,SiO_(2)含量为25%的PI-25薄膜5%失重温度(T5%)和750℃时的残余质量分数分别为611℃与73%,分别较PI-0薄膜(未添加SiO_(2))提高了14.7℃和9.2%。在103~106 Hz频率范围内,复合薄膜表现出较为稳定的介电常数(D_(k))与介质损耗因数(D_(f))。纳米SiO_(2)的引入略微提高了复合薄膜的D_(k)值,PI-25薄膜在1 MHz时的D_(k)值为3.58,较PI-0薄膜略有上升(D_(k)为3.20)。

二氧化硅胶体晶体及其为模板的多孔材料

用 Stober法合成了粒径在 3 5～ 75 0 nm范围内的单分散的 Si O2 粒子 ,考察了投料比对粒径的影响 .研究了所制备的 Si O2 胶体晶体的结构和反射光谱 .利用两种不同粒径的 Si O2 粒子作为模板和模板填充物 ,分别制备了 Si O2 和重氮树脂的多孔材料 .

二氧化硅胶体晶体的制备与研究

采用重力沉降法成功组装了二氧化硅胶体晶体,以水、无水乙醇分别作为组装时的分散介质,通过扫描电子显微镜对晶体质量进行了表征,并讨论了分散介质影响晶体质量的因素。证实在用重力沉降法组装二氧化硅胶体晶体时,无水乙醇是比较好的分散介质,可以组装出很高质量的胶体晶体。

改性二氧化硅微球的制备及其光子晶体自组装

为提高SiO2微球的表面电荷密度,通过改进Stber法,引入金属Na,合成SiO2微球,并采用垂直沉积法制备出光子晶体。通过Zeta电位粒度仪、带EDS能谱仪的场发射、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见-近红外光谱仪对其电学性能、显微形貌和光学性能进行测试分析。Zeta电位测试结果显示改性SiO2微球的Zeta电位平均提高13.44mV;EDS能谱分析表明微球中含有钠元素;SEM照片表明样品平均粒径为318nm,平均标准偏差小于5%,所得光子晶体为面心立方密排结构;吸收光谱表明在692nm处具有光子晶体带隙。

双喷头静电喷射法制备光滑且致密的二氧化硅薄膜

采用静电喷射法,用一个喷头喷洒四乙氧基硅烷(TEOS)与乙醇(Et OH)的混合溶液[n(TEOS)∶n(Et OH)=1.00∶19.00],另一个喷头喷洒乙醇、去离子水以及氨水(NH_3·H_2O)的混合溶液[n(Et OH)∶n(H_2O)∶n(NH_3·H_2O)=19.00∶0.90∶1.64],在溶液流速为60μL/min,喷头与基底之间的距离为10 cm,电压为12 k V的条件下喷洒1 min,在玻璃基底表面反应形成了光滑、致密的二氧化硅薄膜。采用扫描电镜与原子力显微镜对所得薄膜进行了表征。相比于使用单一喷头喷射前驱体溶液[n(TEOS)∶n(Et OH)∶n(H_2O)∶n(NH_3·H_2O)=1.00∶38.00∶0.90∶1.64]的传统方法,使用双喷头可以有效避免前驱体溶液在喷射前就生成二氧化硅小颗粒,从而提高了薄膜质量。通过考察基底温度对二氧化硅晶体生长的影响,发现薄膜的形成有明显的分形特征。

无色透明聚酰亚胺-二氧化硅纳米复合薄膜的制备与性能

采用1S,2R,4S,5R-氢化均苯四甲酸二酐(H-PMDA)与含氟芳香族二胺2,2′-双(三氟甲基)联苯二胺(TFMB)通过一步高温溶液缩聚法制备了TFCPI半脂环族聚酰亚胺树脂及相应的无色透明聚酰亚胺薄膜TFCPI-0。采用TFCPI树脂基体,通过机械共混法与胶体纳米二氧化硅(SiO_(2))/N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)分散液进行复合,制备了一系列不同SiO_(2)含量的无色透明聚酰亚胺复合薄膜。结果表明:当纳米SiO_(2)在复合薄膜中的质量分数为25%时,制备的TFCPI-25复合薄膜在450 nm波长处的透光率(T_(450))与黄度指数(b^(*))分别为87.8%与1.56,较TFCPI-0薄膜仅略有下降(T_(450)=88.5%,b^(*)=0.91)。TFCPI-25复合薄膜在氮气中的5%失重温度(T_(5%))和玻璃化转变温度(Tg)与TFCPI-0薄膜处于同一水平。但TFCPI-25复合薄膜在50℃时的储能模量(E′)以及50~250℃范围内的线性热膨胀系数(CTE)分别为4.86GPa与30.9×10^(-6)K^(-1),显著优于TFCPI-0薄膜(E′=3.02 GPa,CTE=39.6×10^(-6)K^(-1))。

三维有序孔道结构的壳聚糖/二氧化硅复合骨架材料的研究

利用胶体晶体模板法制备了具有三维有序孔道结构的壳聚糖/二氧化硅复合骨架材料(3D-CS/Si)。利用SEM、FT-IR、TGA、XRD等手段对其理化性质进行表征。难溶性药物尼莫地平(NMDP)作为代表药物被包载入骨架孔道之中。结果表明二氧化硅的添加能够有效支撑起壳聚糖的多孔聚合物骨架结构,两种组分间存在氢键作用力,壳聚糖比重为23.40%,呈现非晶态。壳聚糖/二氧化硅复合骨架材料作为药物载体有较高的载药量并促进药物的溶出。

溶胶-凝胶模板法制备有序多孔二氧化铈薄膜

采用乳液共聚法制备了聚苯乙烯-丙烯酸羟乙酯[P(St-HEA)]微球,通过流延成膜法制备了P(St-HEA)薄膜,再利用溶胶-凝胶模板法煅烧得到有序多孔二氧化铈(CeO2)薄膜.采用红外光谱、扫描电镜以及X射线衍射分析对P(St-HEA)微球单分散性及有序多孔CeO2薄膜表面形貌和结构进行了表征.结果表明,当丙烯酸羟乙酯(HEA)用量占总单体的用量低于10%(质量分数)时,制备的P(St-HEA)微球单分散性和表面较好.通过P(St-HEA)的胶体晶体模板制备了有序多孔CeO2薄膜,所得孔径约为190 nm,X-射线衍射分析显示有序多孔CeO2薄膜是立方萤石结构.

丁二酸改性二氧化硅胶体球的制备及其胶体晶体的组装

采用Stber法在乙醇介质中合成二氧化硅(SiO2)胶体球.为提高SiO2胶体球的表面电荷密度,将丁二酸化学键合于SiO2胶体球表面.扫描电子显微镜(SEM)结果表明样品平均粒径为473nm,单分散性较高、平均标准偏差小于5%;傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)结果证明丁二酸一端的羧基与SiO2胶体球表面的羟基发生了酯化反应;Zeta电位和标准氢氧化钠滴定测试结果显示,经表面改性后,SiO2胶体球在水溶液中的Zeta电位从-53.72mV提高到-67.46mV,表面电荷密度从0.19μC/cm2提高到0.94μC/cm2.通过垂直沉积法在水溶液中制备出有序性较好的密排结构的SiO2胶体晶体.在SEM下,观察到这种胶体晶体是面心立方(fcc)密排结构.透射光谱表明,所制备的胶体晶体在(111)方向具有光子晶体的带隙性质.