含有金纳米棒的复合纤维的制备和性能研究
聚合物基纳米复合材料的制备及研究进展
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分散相的尺寸至少有一个维度在纳米级范围内的聚合物复合材料。目 ， 前 聚合物基纳米复合 材料制备大致可分为三大类型： １ 有机／ 、 有机型纳米复合材料 这是一种 由聚合物纤维 复合材料衍生和发展起来 的，由两种聚合物形成的纳米复合材 料 。其特点是 ：一种聚合物 以刚性棒状分子形式 （ 直径 １ｎ ０ｍ左右 ）分散在另一种柔性的聚 合物基体中起拉 强作用 。这种纳米聚合物／ 聚合物复合材料也被称为分子复合材料 ，具有纳 米嵌段结构 。这种材料 的突出代表是聚合物／ 晶聚合物纳米复合材料 ，其制备方法通常采 液 用原位共混复合 ，包括熔融共混和溶液共混两种方法 。 ２ 有机／ 、 无机混杂型纳米复合材料
融聚合物 中难 以分散均匀 。一般采用先对纳米粒子进行表面改性并制成母粒的方法解决 。
３ 、纳米粒 子在 聚合物 中的分散途 径
目 ， 前 影响聚合物纳米复合材料研究开发 的最大技术障碍， 在于无机纳米微粒在有机聚
合物中的均匀分散 。 对于无机纳米微粒的生产从品种和数量上说 ， 已经达到了相当的规模 ， 都
３１聚合物纳米 复合体 系一般分散技术 ．
１ 、多相复合体系的混合 与分散过程 制备高性能复合材料的基本前提 ，首先必须使复合体系内各组分相之间能够均匀混合、 充分分散 、 稳定结合 。多相复合体系的组分各相之间的混合与分散过程 ， 根据各相 的形态不
同其分散过程的难易程度各不相 同，其中气／ 、液／ 、固／ 气 液 固、气／ 液、气／ 固各相之间的混
［ ］ ４－５
：
材料 由单一的聚合物组成 ， 且基本尺寸至少有一维在 １０ ｍ 以内。中国纺织科学研究 ０ｎ
院张锡纬［ ６ 】 等采用静电纺丝的方法制得的纳米级聚丙烯睛纤维毡是一种纳米聚合物材料 。 纳 米粒子 由于粒径小 、表面积大 、表面活性高而表现出多种特性 。纳米粒子填充改性塑料 ，
聚酰亚胺
耐高温聚酰亚胺的合成及改性研究结果表明，金纳米棒杂化改性的聚酰亚胺薄膜具有优异的效果。
改性后的聚酰亚胺薄膜表面平整且具有发光效果。
金纳米棒杂化改性聚酰亚胺薄膜与纯聚酰亚胺薄膜均具有良好的耐温性，掺杂0.01%含量的金纳米棒粒子具有更好的耐温性，比传统的聚酰亚胺薄膜耐高温温度提高了 10℃左右，但两者的玻璃化转变温度并未发生明显变化。
掺杂了 0.01%含量的金纳米棒粒子后，PI/GNMRs 薄膜产生的了明显的红移现象，红移了 10nm。
聚酰亚胺合成工艺的复杂，耗时较长，耗能较大，原料昂贵，污染较大等一直不能够得到有效的解决。
如何能够制备性能良好，耗能较小，适用范围较广的聚酰亚胺是科学家不断追求的课题。
聚酰亚胺的性能主要包括以下方面：耐高温性由于聚酰亚胺具有相当特殊的体型结构，同时其分子链含有大量的芳香基，如苯环，酰亚胺键等，而芳香基（苯环，酰亚胺键等）具有较高的键能和分子间作用力，需要较高的温度提供能量才能够断裂，所以均能使聚酰亚胺材料具有想当高的耐温温度。
其一般在 500 ℃以上进行热分解。
耐低温性（耐寒性）聚酰亚胺的耐低温性能，是所有高分子材料中少见优越的性能。
据研究发现，聚酰亚胺在超低温液氮中，仍旧能够保持一定较好的机械性能，不会脆裂。
力学性能聚酰亚胺具有优异的力学性能。
聚酰亚胺薄膜的拉伸强度达到了 180 MPa 以上，拉伸模量则能够达到 3.0GPa 以上。
经过一定的增强工艺（例如合金化，增韧化等）加工后，聚酰亚胺拉伸模量可大于 210GPa 以上，较其它高分子材料而言，具有不可逾越的优秀性能。
尺寸稳定性尺寸稳定性，是聚酰亚胺材料常用作制备电路版材料的原因。
这是由于聚酰亚胺材料的热膨胀系数与金属的热膨胀系数相差较小，差值在 1.0-2.0X10-5/℃。
光学性能聚酰亚胺材料具有相当优秀的耐抗辐射性能，能在高温，高真空条件下保持稳定，较少的挥发物。
无毒稳定性聚酰亚胺材料没有毒性，能够用作制备餐具和一些医疗替换用品。
复合纤维素原位合成技术的研究
复合纤维素原位合成技术的研究摘要：细菌纤维素是一种新型的生物材料,具有很多优良的性能,在伤口敷料、人造血管、人工皮肤及组织工程领域有着广阔的应用前景。
近年来,国外研究者采用纳米复合技术对细菌纤维素进行了修饰,以赋予细菌纤维素新的性能。
综合介绍了目前国外关于细菌纤维素纳米复合物的研究进展及其应用情况。
关键词：原位复合、硒纳米、细菌纤维素0 引言1886年,Brown等首次发现在细菌培养过程中可以形成一层白色凝胶状物体,经物理化学分析其分子结构与天然纤维素相同,被称为细菌纤维素(Bacterial cellulose，BC)。
可以合成细菌纤维素的细菌主要有9类:醋酸杆菌属、根瘤菌属、八叠球菌属﹑假单胞菌属、无色杆菌属、产碱菌属、气杆菌属、固氮菌属和土壤杆菌属。
这些细菌在一定条件下均可以生物合成纤维素,但其产率各有不同。
其中最有代表性的细菌是木醋杆菌,它是--种棒状的革兰氏阴性菌株,非常适宜用来发酵生产细菌纤维素,且产率较大。
1 原位复合方式原位复合的原理是:根据材料设计的要求,选择适当的反应剂(气相、液相或固相),在适当的温度下,借助于基体和它们之间的物理化学反应,原位生成分布均匀的第二相或称增强相。
因此,原位复合技术具有以下优点:(1)增强相在基体中通过形核长大生成,具有热力学稳定性;(2)工艺上可以利用传统大规模铸造和加工技术的优势,实现连续生产和近净成形工艺;(3)由于增强相原位生成,污染小,界面结合状况好。
1.1. 细菌纤维素复合物形成细菌纤维素纳米复合物的方式有多种:(1)溶液浸渍,即将BC浸渍在含有纳米粒子的溶液中,利用BC优良的吸液特性,使纳米粒子进入到BEC内部形成纳米复合物;(2)原位复合,即将BC浸渍在含有离子的水溶液中,利用BC优良的吸液特性,使离子进入到BC内部并吸附在纤维表面,再经过原位还原形成纳米复合物;(3)生物复合,即在BC发酵培养过程中,在培养液里加入纳米粒子或其它材料,在BC生物合成过程中形成复合物。
纤维素在纳米学中的应用
纤维素在纳米学中的应用纤维素是一种无色、无味、无毒的天然多糖，是植物细胞壁的重要成分。
一般来说，纤维素分子比较长，直径在10-100nm之间，因此纤维素的纳米级应用潜力不容忽视。
本文将深入探讨纤维素在纳米学中的应用以及其独特性质所带来的优势。
纤维素在纳米学中的应用主要有两个方面：一是作为纳米材料的构建单元；二是作为生物医学材料的载体。
下面将分别作详细探讨。
一、纤维素在纳米材料中的应用纤维素分子的特殊结构使其具有很好的纳米级性能，例如：在自组装过程中，纤维素能够形成具有自组装行为的纳米级结构，如纳米管、纳米棒等。
同时，纤维素还可以与其他纳米颗粒（如金纳米颗粒、石墨烯等）进行复合，从而形成新型复合材料。
纤维素和金纳米颗粒复合后，可以形成复合材料，具有多个优异性能。
首先，纤维素作为载体，可以稳定地固定金纳米颗粒，从而避免其聚集并保持其稳定性。
其次，复合材料具有较高的表面积，使得其更容易在微观环境中进行反应；同时，金纳米颗粒可以也表面上的自由电子，具有良好的催化作用，利于反应进程的进行。
最后，复合材料具有较大的比表面积，可以有很好的电催化性。
纤维素复合材料还可以用于生物传感器、太阳能等领域。
在生物传感器开发中，纤维素复合材料可以通过其获得的电学性能来实现对生物分子的检测。
而在太阳能领域中，纤维素复合材料则可以作为一种半导体吸光体，帮助太阳能电池转化可再生能源。
二、纤维素在生物医学材料中的应用纤维素在生物医学材料中的独特性质包括低毒性、高生物相容性和生物可降解性等。
这些特性使得纤维素在生物医学领域具有很好的应用潜力，例如：纤维素可以用于制备药物输送系统、组织工程材料、高分子药剂等等。
在药物输送系统制备中，纤维素被用作包裹物。
由于纤维素的结构具有较高的表面积和孔隙度，因此纤维素可以通过控制其孔径大小来实现对药物的封装和缓释，从而避免药物在体内过早释放，提高药物使用的效果。
纤维素还可以与其他材料进行复合，例如铁氧体、石墨烯等，形成新的高效药物输送系统。
晶种子生长法制备金纳米棒
山东化工・ 26 ・SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY 2021 年第 50 卷晶种子生长法制备金纳米棒胡飞，阚泽明，于东麒(辽宁师范大学物理与电子技术学院，辽宁大连116021)摘要:发展绿色、高效、可控的制备方法来合成金纳米材料是纳米领域研究的热点，本文利用改良晶种子生长法制备了金纳米棒(AuNRs)，对其形貌进行了表征。
该方法具有简单、绿色等突出优点，对合成金纳米棒有一定的参考价值。
关键词：制备；金纳米棒；晶种子生长法中图分类号：TB383文献标识码：A 文章编号：1008-021X(2021)07-0026-02Preparation of Gold Nanorods by Crystal Seed GrowthHu Fei , Kan Zeming , Yu Dongqi( School of Physisc and Electronic Technology ，Liaoning Normal University ，Dalian 116021，China)Abstract :Developing green ， efficient and controllable preparation methods to synthesize gold nanomaterials is a hot topic in thefield of nanometers. in this paper ， gold nanorods ( Au NRs) were prepared by modified crystal seed growth method to characterizetheir morphology. and the method has outstanding advantages such as simplicity and green ， and has certain reference value forsynthetic Au NRs.Key words :preparation ；gold nanorods ；crystal seed growth纳米材料已经成为当代材料科学研究中的热门领域，给化 学、生物、光电、物理、化学、医药和材料等学科带来了深远的影 响。
纳米金材料的制备技术及应用研究进展
纳米金材料的制备技术及应用研究进展作者：陆静蓉朱炳龙李静秦恒飞岳喜龙童霏吴娟樊红杰周全法来源：《江苏理工学院学报》2018年第06期摘要：纳米金材料有着特殊的表面效应、量子效应和宏观量子隧道效应，在电学、磁学、光学和化学性质方面具有常规材料不具备的优越性能。
综述了纳米金的制备方法，介绍了纳米金材料的应用领域。
关键词：纳米金材料;制备技术;应用领域中图分类号：TB383.1 文献标识码：A 文章编号：2095-7394（2018）06-0033-05纳米材料是一种具有与微观原子、分子和宏观物质不同性质的新型材料，在电子、化工、航天等行业得到了广泛的应用。
纳米金是直径为1～100 nm的微小颗粒，通常以胶体的形态存在于水溶液中，其性质主要取决于颗粒的尺寸及其表面特性，当尺寸减小到纳米范围时就会表现出表面效应、量子效应、宏观量子隧道效应等特性。
[1]纳米金酷游独特的光、电、催化等特性，在化工、环境、光学、电子、生物医疗等领域受到广泛关注。
1 制备方法纳米金的制备方法有物理方法、化学方法和生物方法。
物理法主要是通过各种分散技术将金直接转变为纳米粒子，主要有气相法、液相法、高能机械球磨法等，该方法对仪器设备要求较高、生产费用昂贵，得到的粒径分布较广，大大限制了这类方法的应用。
1.1 化学法化学法主要有氧化还原法、微波法、电化学法、微乳液法等，该方法具有粒径可控、生产效率高等优点，是生产纳米金材料的主要途径。
1.1.1 氧化还原法通过向高价金离子溶液中加入还原剂，将金离子还原并制备纳米金颗粒，常用的还原剂有抗坏血酸、柠檬酸钠等。
纳米金颗粒粒径与还原剂的种类、用量等因素有关，通常制备粒径在5～12 nm的纳米金时用白磷或抗坏血酸，制备粒径大于12 nm的纳米金时用柠檬酸钠，纳米金颗粒粒径与还原剂的用量成反比。
[2]周睿璐等[3]以氯金酸为原料、柠檬酸三钠为还原剂，采用经典的柠檬酸三钠还原法制备出纳米金溶液，利用目测法、紫外-可见分光光度法和扫描探针显微镜法对其进行表征，结果表明，纳米金粒子尺寸均匀、呈球形单分散分布。
ZnFe_(2)O_(4)纳米球的制备及其对丙酮的气敏性能研究
03145黄苓莉等：ZnFcQ纳米球的制备及其对丙酮的气敏性能研究文章编号：1001-9731(2021)03-03145-08ZnFe O4纳米球的制备及其对丙酮的气敏性能研究*黄苓莉，赵邦渝，李晓丹，张桂枝，郭威威(重庆工商大学环境与资源学院，催化与环境新材料重庆市重点实验室，重庆400067)摘要：丙酮被广泛应用于工业和实验室，对丙酮浓度的检测十分重要。
ZnFc2O4是一种尖晶石型三元金属氧化物，气敏性能优良，可广泛应用于气体传感器。
本文采用简单的一步水热法制备了球状的ZnFc2O4气敏材料.通过XRD、XPS、SEM、TEM、N吸附-解析仪对材料的形貌结构、化学组成、比表面积等进行分析，并以丙酮为目标气体对其气敏性能进行了综合研究。
结果表明，ZnFe O4纳米球是由纳米粒子自组装而成，有较大的比表面积；该ZnFc2O4基气体传感器在最佳工作温度150C下对丙酮的灵敏度为65.74,并具有出色的选择性、稳定性、重复性，但随着湿度的增加其气敏性能逐渐降低。
关键词：铁酸锌；灵敏度；丙酮；气体传感器中图分类号：TP212;TN379文献标识码:A DOI：10.3969/.issn.1()019731.2021.03.0220引言丙酮在医药、塑料、橡胶等领域有广泛的应用，是工业和实验室常用的试剂。
但是，丙酮气体是一种对人体有害的物质，对人体具有肝毒性，对于黏膜有一定的刺激性，吸入其蒸气后可引起头痛、乏力、头晕、恶心、易激动、支气管炎等症状，若大量吸入，还可能麻醉中枢神经系统，甚至失去知觉［-2］；同时，丙酮在医学上有重要作用，是血液、尿液、呼吸中的重要检测项目，如部分癌症患者尿样的丙酮水平会异常升高、监测人体呼吸中的丙酮气体浓度可以诊断是否患糖尿病［3］，可见对丙酮浓度的检测十分重要。
开发一种高灵敏度、出色选择性、良好稳定性和重复性的丙酮气体传感器具有重要的应用价值。
与各种传统分析技术相比，金属氧化物气体传感器被公认为是用于检测有毒、有害、易燃、易爆气体的简便且廉价的工具。
(完整word版)金属纳米材料的应用研究
金属纳米材料的应用与研究【前言】著名科学家费曼于1959年所作的《在底部还有很大空间》的演讲中，以“由下而上的方法”(bottom up) 出发，提出从单个分子甚至原子开始进行组装，以达到设计要求。
他说道，“至少依我看来，物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。
”并预言，“当我们对细微尺寸的物体加以控制的话，将极大得扩充我们获得物性的范围。
”[1]1974年，科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。
1982年，科学家发明研究纳米的重要工具－－扫描隧道显微镜，使人类首次在大气和常温下看见原子，为我们揭示一个可见的原子、分子世界，对纳米科技发展产生了积极促进作用。
1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办，标志着纳米科学技术的正式诞生。
【摘要】纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术。
文章简要地概述了纳米技术，纳米材料的结构和特殊性质以及纳米纳米材料各方面的性能在实际中的应用，并展望了纳米材料的应用前景。
1．纳米科学和技术1.1 纳米科技的定义纳米科技是20世纪80年代末诞生并正在崛起的新科技，是一门在0.1~ 100 nm尺度空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的高技术学科。
其涵义是人类在纳米尺寸（10-9--10-7m）范围内认识和改造自然，最终目标是通过直接操纵和安排原子、分子而创造特定功能的新物质。
纳米科技是现代物理学与先进工程技术相结合的基础上诞生的，是一门基础研究与应用研究紧密联系的新兴科学技术。
其中纳米材料是纳米科技的重要组成部分。
1.2 纳米科技的内容纳米科技主要包含：纳米物理学；纳米电子学；纳米材料学；纳米机械学；纳米生物学；纳米显微学；纳米计量学；纳米制造学……1.3 纳米科技的内涵第一：纳米科技不仅仅是纳米材料的问题。
目前科技界普遍公认的纳米科技的定义是：在纳米尺度上研究物质的特性和相互作用以及如何利用这些特性和相互作用的具有多学科交叉性质的科学和技术。
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齐齐哈尔大学
毕业设计（论文）
题目含有金纳米棒的复合纤维的制备和性能研究
学院材料科学与工程学院
专业班级材料091班
学生姓名代文竹
指导教师闫尔云
成绩
2013年6 月13日
摘要
金纳米棒因为具有各向异性，化学性质稳定，合成方法简单，特殊的光电学特性等很多独特的性质，受到广大研究者的亲睐，广泛应用于生物医学领域(例如药物传输与控制释放、细胞成像与光热治疗)，生物化学传感器，催化剂等领域。
在课题中，我们采用晶种生长法制备分散性好，尺寸均匀的金纳米棒。
然后，我们将具有不同长径比的金纳米棒掺杂到PVA/CS溶液中，通过静电纺丝技术制备出含有金纳米棒的复合纤维。
扫描电镜分析表明，随着金纳米棒长径比的变化，纤维的直径及其分布没有明显的变化；纤维形态完好，但是存在些许粘连。
接触角测试分析说明，在含有金纳米棒的PV A/CS 复合纳米纤维中，PV A含量越大，复合材料的亲水性越好。
关键词：金纳米棒；等离子共振吸收峰；静电纺丝；晶种生长法；复合纳米纤维
Abstract
Gold nanorods with anisotropic, stable chemical properties, simple synthesis method and specific photoelectric properties were widely used in drug delivery and release, cell imaging and treatment of field of biological medicine, biological chemical sensors and catalyst, which have received the researchers’great attention. In this thesis, we used the seed-mediated growth method to prepare well dispersed and uniform gold nanorods. After that, we doped gold nanorods with different aspect ratios into PV A/CS solution and the composite fibers containing gold nanorods were prepared by the electrospinning technique. Scanning electron microscopy (sem) analysis showed that with the change of the aspect ratios of gold nanorods, the diameter and distribution of fibers had no obvious change; the morphology of fibers was in good condition, but there were some adhesion. Contact Angle test showed that in the PV A/CS composite nanofibers containing gold nanorods, the larger the content of PV A, the better the hydrophilicity of the composite material.
Key words:Gold nanorods;Plasma resonance absorption peak;;Electrospinning; Seed-mediated growth method; Composite nanofibers
目录
摘要 (I)
Abstract ...................................................................................................................................... I I 第1章绪论 (1)
1.1 金纳米棒简介 (1)
1.2 金纳米棒的制备方法 (1)
1.2.1模板法 (1)
1.2.2电化学法 (2)
1.2.3光化学法 (3)
1.2.4晶种生长法 (3)
1.3 金纳米棒的应用 (5)
1.3.1金纳米棒在生物医药领域的应用 (5)
1.3.2金纳米棒在生物化学传感器的应用 (7)
1.3.3金纳米棒在催化领域的应用 (7)
1.4 静电纺丝 (8)
1.5 静电纺丝的装置及原理 (9)
1.6 本文研究内容 (10)
第2章实验部分 (11)
2.1 实验药品 (11)
2.2 实验仪器 (11)
2.3实验过程 (12)
2.3.1种子溶液的制备 (12)
2.3.2种子溶液在稀溶液中的生长 (12)
2.3.3金纳米棒的纯化与表征 (12)
2.3.4聚乙烯醇（10%）水溶液的制备 (12)
2.3.5制备含有金纳米棒的PVA/CS复合纳米纤维 (12)
2.3.6体外药物释放实验 (12)
第3章结果与讨论 (14)
3.1 金纳米棒的紫外可见光谱表征 (14)
3.2 金纳米棒的Uv-vis与TEM表征 (17)
3.3 包含金纳米棒的PVA/CS复合纳米纤维的形貌分析 (21)
3.4 金纳米棒的接触角分析 (21)
结论 (24)
参考文献 (25)
致谢 (27)
第1章绪论
1.1 金纳米棒简介
金纳米棒是一种棒状的金纳米材料[7,9]，最早在1618年，Francisci Antonii发表一本关于胶体金的著作，该著作阐述胶体金在心脏病、癌症、性病等疾病的诊断和治疗方面相当有益，在1818 年，Richters 发现了不同情况下金纳米溶胶呈现不同的颜色并且简单解释金纳米溶胶呈现不同颜色的含义，当金纳米溶胶呈现粉红或紫色时其溶胶内所含的金纳米处于最理想的分散状态，而当其颜色为黄色时说明其溶胶中的金纳米粒子发生了凝聚。
早在1857 年Faraday 报道了深红色金纳米胶体的制备流程[7,10]。
直到1992年日本的江角和鸟越等人最早合成了金纳米棒，但是金纳米棒并未受到关注，后来人们采用电化学合成法，模版合成法，光化学合成法等不同方法，使金纳米棒的制备方法更完善，且制备出的金纳米棒颗粒均匀，分散性好，后来人们又发明了更先进的晶种生长法[7,10,11]。
金纳米棒的尺寸在几纳米到几百纳米之间，属于金纳米材料，同样具备小尺寸效应，量子尺寸效应，表面与界面效应，宏观量子隧道效应，除这些共性外，它还有其他金纳米材料不具有的独特性质，例如：各向异性，可调的表面等离子共振特性，化学性质稳定，合成方法简单，特殊的光电学特性，和很多高分子材料具有较好的相容性，像聚氯乙烯（PV A）、壳聚糖（CS）、聚丙烯（PVP）等，和很多无机材料也具有很好的相容性，像二氧化硅（SiO2）等。
可以通过和他们进行共静电纺丝，得到多功能的复合材料，也正是因为这些独特的性质，使其广泛应用于生物化学传感，光学元件，生物医疗药学等方面[1,5,9,10,22]。
1.2 金纳米棒的制备方法
近年来，人们主要采用模版法、电化学法、光化学法、晶体生长法制备分散性好，尺寸均匀的金纳米棒[7,8-11]。
1.2.1模板法
模版法是以孔径为纳米级或微米级的多孔材料作为模板[7]，一般选择多孔的氧化铝薄膜做模板，通过电化学、沉淀法、溶胶凝胶法等技术[4,7,9]，使离子在薄膜的孔道内被还原，然后用NaOH溶液将模版融化掉，再加入PVP，使其在PVP环境保护下超声中分散，从而得到稳定的金纳米棒溶液。
此方法最早由Martin等人提出[4,7,10,11]。
后来。