模板技术制备介观结构材料

来源 :中国科学院化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:netrascal
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精细结构的控制是材料科学的重要研究内容.该工作利用胶体微粒,一维纳米材料,聚电解质及其自组装结构为模板制备了系列复合层次结构(hierarchical)材料,如有机/无机复合的笼状结构,水凝胶的opal结构,非球型的二氧化钛和有序纳米孔的无机物opal结构.首次以微米级的聚苯乙烯微球为模板,在其表面共同组装聚电解质和一维纳米材料碳纳米管,并通过溶胶/凝胶过程与无机物复合,除核得到纳米管/无机物复合的中空多孔微球(笼状结构).笼壁具有贯通的纳米孔通道,保证纳米尺度的物质传输.该思路具有普适性,将制备出系列新型结构和材料.制备了聚苯乙烯反opal结构,研究了其功能化和模板作用.对聚苯乙烯反opal结构进行磺化处理,得到凝胶/聚苯乙烯/凝胶层状结构的孔壁,具有新性质和特殊的模板作用;通过溶胶/凝胶过程制备多种二氧化钛三维有序结构,证实了特殊的模板作用.以聚苯乙烯反opal结构为模板,制备了pH敏感的水凝胶opal结构,并研究了其响应特性;利用水凝胶opal结构为模板制备了扁球形二氧化钛的三维有序结构.以聚苯乙烯反opal结构为模板,结合嵌段共聚物自组装和二氧化硅的溶胶/凝胶过程制备了介孔二氧化硅opal结构,并进行了表征.
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