论文部分内容阅读
纳米材料是纳米科技的物质基础，纳米材料的物理和化学性质与其基本单元的大小和形状密切相关。因此，发展功能性纳米材料的可控合成方法，不仅具有学术上的价值，而且对纳米科技的发展起着决定性的作用。
本文以合成低维功能性高分子及其复合物为主要目的，用硬模板法制备了纳米管阵列，并用一步原位制得纳米球有序阵列；用异相聚合法制备了高分子及其复合物纳米球。用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X-射线衍射、热重分析、差热量热分析．凝胶色谱．发光光谱和时间分辨荧光光谱等手段对样品的成分和结构进行了表征。
1、利用润湿法，在氧化铝模板中成功制备了聚乙烯基咔唑及富勒烯掺杂的聚乙烯基咔唑纳米管阵列，考察了其荧光性质，这种复合物纳米管能在光电器件上取得应用。
2、将异相聚合的概念首次应用到模板聚合中，成功地一步制得单分散高分子纳米球的一维阵列。并通过改变溶剂的极性，制得纳米棒、纳米线和纳米粒子的阵列，实现了模板制备高分子的形貌控制。进一步考察了机理，发现模板孔道的空间限域效应以及孔道的微环境对聚合物纳米粒子的形貌有重要影响。对在复杂环境中形成纳米结构的阵列有指导意义。
3、利用分散聚合法，制得了单分散聚乙烯基咔唑的纳米球。与以前通过掺杂或共聚的方法引入荧光基团不同，我们直接制备了荧光高分子的纳米结构，这种纳米球可直接应用于研究胶体粒子的各种微观行为，也可以利用其玻璃化转变温度高的特点制备耐高温的纳米器件。同时，利用无机前驱体中阳离子和高分子的相互作用，采用分步加料法制得了纳米级PbS和CdS掺杂的单分散PVK纳米球。这些材料将在生物体示踪，制备发光二极管和光电池方面有潜在的应用价值。
4、研究了无乳聚合中，Al<,2>O<,3>粉体对生成的高分子纳米粒子性质的影响。加入固体后，高分子球的直径增大，粒径分布和分子量分布变窄。通过各种手段证明聚合发生只发生在多孔固体的一个特定晶面上，链长到一定程度后脱落成核。考虑到Al<,2>O<,3>粉体对高分子链上自由基的稳定作用，认为这种方法可以用于制备单分散微米球、高掺杂的单分散高分子纳米球，以及通过共聚的方法制备折光率可调的单分散高分子纳米球。