PMMA胶体晶体模板法制备三维有序大孔TiO_2/SiO_2

以密堆积的聚甲基丙烯酸甲酯微球为模板,用一种预制备的水分散性TiO2纳米晶、正硅酸乙酯、水和乙醇制成混合溶胶,通过一种浸渍-抽滤方法,将混合溶胶充填于模板微球之间的间隙,原位形成凝胶,最终通过焙烧除去模板微球得到三维有序大孔TiO2/SiO2复合氧化物。样品的SEM结果表明,所形成的球形孔大小均匀,孔径在195$5nm,并以六方和四方的有序排列在三维方向上延伸。样品的TEM和XRD表明大孔的孔壁中含有6～7nm的锐钛矿型TiO2纳米晶。

PMMA胶体晶体模板法制备SiO_2多孔材料

通过PMMA胶体晶体模板法制备了有序的SiO2多孔材料.首先采用两阶段加料的无皂乳液聚合方法,成功地合成了单分散的甲基丙烯酸改性聚甲基丙烯酸甲酯微球,然后将聚合合成的胶乳在一定温度下蒸发一段时间使单分散微球组装成大面积的有序胶体晶体,再以硅溶胶填充胶体晶体,经干燥后煅烧去掉PMMA胶体晶体模板等过程制备较大面积有序的SiO2多孔薄膜.粒径分析、紫外-可见光透过光谱图分析结果表明:所制备的甲基丙烯酸改性聚甲基丙烯酸甲酯微球为单分散且粒径为250 nm左右.扫描电镜、热失重、红外光谱等分析结果表明:SiO2多孔材料孔洞规则排列、相互连接、较好的复制了胶体晶体的有序结构,孔径分布在250 nm左右.

胶体晶体模板法制备三维有序大孔材料的研究进展

介绍了自然沉降法、离心沉降法、过滤法、垂直沉积法、蒸发自组装法、物理限制法和电泳沉积法等各种胶体晶体自组装方法,重点介绍了采用浸渍法和纳米晶体共沉积法对胶体晶体模板进行填充的工艺以及除去胶体晶体模板获得三维有序大孔(3DOM)材料的方法,探讨了3DOM材料结构组分、孔壁结构、层次孔隙和微球形态等控制因素对孔结构的影响,论述了3DOM材料在各领域的最新应用进展,指出了目前3DOM材料的研究重点和有待解决的问题,并展望了可能的发展趋势。

胶体晶体模板法制备有序多孔堇青石材料研究

采用乳液聚合法制备了单分散P(St-AA)微球,经自然沉降法制成胶体晶体模板,再利用胶晶模板法制备了有序多孔堇青石。利用FTIR、SEM、DSC、XRD等方法对P(St-AA)微球单分散性及有序多孔堇青石结构进行了研究。结果表明,当AA用量占单体总量的5.0%时,制备的P(St-AA)微球的单分散性及其胶体晶体微球结构最佳。经烧结去除P(St-AA)微球得到的有序多孔堇青石材料的孔径较单分散P(St-AA)微球稍小,约为200nm左右。当烧结温度为1200℃,多孔材料为α-堇青石相。

烧结温度对SiO_2胶体晶体模板结构的影响研究

采用Stber法制备了单分散的SiO2球形颗粒,并在重力沉积条件下制得了高度有序的SiO2胶体晶体模板。采用TG、FTIR、UV-Vis和SEM等表征手段研究了烧结温度对SiO2胶体晶体模板结构的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,二氧化硅微球间的间隙逐渐减小、排列更加规整有序。采用该二氧化硅胶体晶体(700℃下烧结)为模板制得了聚偏氟乙烯有序多孔材料。

胶体晶体模板法合成有序大孔聚甲基丙烯酸甲酯

以离心沉降技术组装的二氧化硅胶体晶体为模板,从同种尺寸的二氧化硅微球出发,合成了孔的结构和形貌不同的两种有序大孔聚甲基丙烯酸甲酯。采用扫描电镜对模板、复合物及聚合物的形貌和微观结构进行了观察和表征。实验结果表明,所合成的聚甲基丙烯酸甲酯具有高度有序的多孔结构,模板的热处理工艺对孔的形状和连通性均有重要影响。

胶体晶体模板法制备有序多孔镁铝水滑石

以粒径约1μm的单分散三聚氰胺-甲醛微球制备得到胶体晶体模板,采用低过饱和沉淀法制备的镁铝摩尔比为2∶1的镁铝水滑石,将合成的水滑石悬浊液通过毛细效应的作用填充至胶体晶体模板间,待固化后经过煅烧去除胶体晶体模板,制备有序多孔镁铝水滑石。通过傅里叶红外光谱、X射线衍射分析、热重分析、差示扫描热分析、扫描电子显微镜对有序多孔镁铝水滑石的结构及形貌进行表征。结果表明,当加入体积分数为5%镁铝水滑石悬浊液时,去除模板后可得到孔径大小较为均一且排列有序的多孔镁铝水滑石。

胶体晶体模板法制备有机整体柱

提出了利用胶体晶体为模板制备有机整体柱的一种新方法,以SiO_2胶体晶体为模板制备聚甲基丙烯酸缩水甘油酯[p(GMA-EDMA)]弱阴离子整体柱为例验证了该方法的可行性,并对合成得到的整体柱的性能进行了表征。结果表明:胶体晶体模板法简单易行,制备得到的p(GMA-EDMA)整体柱的孔结构较为规整有序;整体柱具有较高的渗透性能、良好的传质能力和稳定性;在180 cm/h的流速下,对牛血清白蛋白(BSA)的动态吸附容量为37.0 mg/mL,理论板当量高度为3.28 mm;对BSA和IgG(免疫球蛋白G)10 min内即可实现基线分离。

胶体晶体模板法制备有序多孔TiO2薄膜的研究

采用两阶段种子乳液聚合法制备了表面含一定量HEA的单分散P(St-co-HEA)微球,通过垂直成膜法,在适当温度下制得该微球的胶体晶体薄膜,配置以钛酸四丁酯为钛源的前驱体溶液来浸泡该薄膜,充分水解后,煅烧除去该模板,即得到有序多孔的TiO2薄膜。研究了聚合反应过程中,引发剂用量、反应温度、反应时间、第二单体量等对单体转化率、微球形貌及粒径的影响。采用FTIR、SEM等对单分散P(St-co-HEA)微球粒径及形貌进行了表征。并对最终的TiO2薄膜进行了SEM表征,其平均孔径约为190nm。

胶体模板法制备三维锗光子晶体(英文)

采用胶体模板法并通过简单可控的化学填充工艺制备了三维锗光子晶体；以单分散二氧化硅小球的蛋白石结构为模板，由氯化亚锗与丙烯酸化合制备得到3-三氯锗丙酸（Cl3GeCH2CH2COOH）白色粉末，以三氯锗丙酸的乙醇溶液作为锗源先驱体，低温水解得到β-羧乙基锗倍半氧化物，在600～660℃经H2还原后形成锗，由2％HF化学浸蚀消除模板．对终产物进行X射线衍射分析。结果表明：产物为多晶锗。通过扫描电子显微镜对终产物的形貌进行观察的结果表明：包裹有空气的锗壳球有序阵列已经形成。将先驱体浓度为0．6mol／L的溶液填入模板空隙后。壳层表面可以获得较为光滑致密的锗壳。

二维微凝胶胶体晶体的制备及应用

二维胶体晶体是指胶体颗粒在衬底或相界面上组装形成的单层有序阵列。由于其高度有序的结构,二维胶体晶体在光学、传感、模板制备等领域具有重要的作用。其中,由微凝胶自组装得到的二维胶体晶体尤为突出,二维微凝胶胶体晶体结合了胶体晶体和刺激响应性微凝胶的优点,具有良好的应用前景。本文总结了二维微凝胶胶体晶体的自组装制备及其在光学传感器和模板制备中的应用,并对未来的发展进行了展望。

基于胶体晶体模板制备微透镜阵列

利用模板法与热压技术相结合提出了一种基于胶体晶体的大面积二维微透镜阵列的快速制备方法。采用改进的自组织方法获得了大面积的二维六角密堆胶体微球阵列,以此为模板通过热压印将表面形貌转移到聚碳酸酯(PC)表面形成微凹透镜阵列;然后以PC微凹透镜阵列为二次模板,再通过热压印制得聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的微凸透镜阵列。结果表明,采用不同尺寸的胶体微球以及调节模板制备过程中退火时间可调控所得微透镜的尺寸及形状;所得的PC微凹透镜及PMMA微凸透镜具有较好的成像效果。这一技术为微透镜阵列的制备提供了新的途径。

胶体晶体模板法制备ZnS纳米阵列及其物性研究

采用单层聚苯乙烯胶体晶体模板法制备了ZnS二维纳米阵列,通过扫描电子显微镜,X射线衍射仪和光致发光谱仪对ZnS纳米阵列进行表征。结果表明,纳米阵列单元为规则有序的六角排列,其形貌与前驱体的浓度密切相关,制备的ZnS纳米阵列为闪锌矿结构,其紫外发射带位于360nm^400nm。

二维纳米胶体球模板和Cu纳米颗粒阵列的制备

直径为500 nm的纳米球刻蚀模板是通过自组装法制备的.整个实验揭示了自组装过程的影响机制,并得到形状规则,排列均匀一致的单层胶体晶体掩模板.利用离子束溅射得到纳米环阵列,SEM图可以看出纳米环阵列大小均匀,完全按照预期的点阵结构排列.

离心法制备高质量三维胶体晶体的研究

采用无皂乳液聚合合成了单分散的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)球形颗粒,运用离心法制备出高度有序的三维胶体晶体。实验分别考察了粒子种类和转速等因素对胶体晶体结构的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)进行形貌表征分析。结果表明:离心法能制备出大尺寸三维胶体晶体(约1.5cm2×0.4cm),颗粒呈现面心立方堆积,周期短,制备的晶体硬度大。在相同实验条件下,SiO2组装耗时较PMMA短。制备高质量胶体晶体存在最佳转速,对于230nm的PMMA胶体悬浮液,在2000r/min时,得到的胶体晶体质量最高。

三维光子晶体的制备

三维光子晶体作为一种光子带隙材料在光学器件、化学生物传感以及信息传输和存储等方面具有广泛的潜在应用价值。自1987年三维光子晶体的概念被提出以来,科学家们一直致力于在实验室用不同的手段合成不同材料和不同结构的光子晶体。本文综述了近年来出现的一些三维光子晶体制备方法,大致分为3类:'自上而下法(top-down method)','自下而上法(bottom-up method)'和模板辅助法(template-assistedmethod),并详细阐述了每种方法的代表性工作、适用范围以及各自的优缺点。

浓度对提拉组装二维胶晶模板及其缺陷的影响

分析了浸渍-提拉法制备二维聚苯乙烯胶体晶体模板的组装过程中微球的受力情况、运动状态和二维胶体晶体组装过程中空白和多层区域的产生过程;通过浸渍-提拉自组装了大面积有序的胶体晶体,研究了影响二维胶体晶体组装质量的两个主要参数提拉速度和粒子浓度之间的关系。结果表明,适当提高胶体粒子浓度有助于降低环境波动带来的影响而快速得到高质量的二维胶体晶体。测试不同浓度下组装二维胶体晶体的合适速度可知,当浓度小于8%(体积分数)时,理论与实验符合得较好。

溶胶-凝胶模板法制备有序大孔TiO_2微球

以无皂乳液聚合方法自制的单分散聚苯乙烯(PS)微球乳液为原料,利用PS自组装制备了有序胶体晶体模板("蛋白石"),采用溶胶-凝胶模板法制备了有序大孔TiO2微球("反蛋白石"),其孔呈六边形,孔径分布均一,约为200nm。运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对其形貌特征及晶型进行了表征,结果表明,采用表面含有羧基的单分散聚苯乙烯微球及高的硅油黏度制得的模板有序度高;通过控制煅烧温度可以改变有序大孔TiO2微球的晶型,当煅烧温度为500℃时,其晶型为锐钛型,当煅烧温度为700℃时,其晶型则为金红石型。

PS微球的制备及三维胶晶模板的组装和应用

研究了PS微球合成中单体、引发剂和乳化剂浓度以及聚合温度对粒径及分布的影响。采用高速离心沉淀法、恒温加热蒸发诱导法和自然沉降法对单分散PS微球进行了组装,得PS胶体晶体模板,并以其为模板制备了锂离子筛前驱体Li4Mn5O12。用纳米粒度及ZETA电位分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、饱和交换容量等表征了材料的粒径及分布、形貌、结构和离子交换性能。结果表明:通过控制反应条件可以在一定范围内制得粒径均一、单分散性好、表面规整光滑的PS微球;PS胶体晶体模板三维有序,排列规整;酸改性后的离子筛前驱体对Li+饱和交换容量为7.49mol/g锂离子筛。

真空填充胶晶模板法快速制备三维有序大孔二氧化钛

以丙烯酸修饰的聚苯乙烯(PS)胶体晶体为模板,采用"三明治-真空"填充法将钛酸四丁酯的乙醇溶液填充到模板间隙中,煅烧除去模板快速高效制备了表面无覆盖层的三维有序大孔二氧化钛(3DOM Ti O2)材料。制备的3DOM Ti O2具有典型的反蛋白石结构,孔壁完整且孔径大小均匀,呈六方密堆积的FCC结构。其孔径为230 nm左右,收缩率仅为14%,孔与孔之间由小窗口相连。XRD分析表明,500℃下煅烧制备的3DOM Ti O2为锐钛矿晶型。