無機納米材料的表面修飾改性與物性研究（薛茹君著書籍）
無機納米材料的表面修飾改性與物性研究（薛茹君著書籍）納米複合材料具有優異的性能和廣泛的應用，是納米材料科學研究的前沿和熱點。怎樣改善無機納米顆粒在高聚物中的分散性，一直是一項富有挑戰性的研究課題。納米粉體的表面處理技術是一門新興學科，20世紀90年代以來，隨着納米粉體製備技術的發展，以改善納米粉體分散性、表面活性、功能性以及與其他物質之間的相容性為目的的表面處理或表面修飾技術應運而生。近年來，納米粉體的表面處理(表面修飾)已形成了一個新的研究領域，從處理方法到處理對納米粉體表面性質以及應用性能的影響，都有許多問題值得探討。在這個領域進行研究的重要意義在於，人們可以根據應用需要有針對性地對納米粉體表面進行改性，不但可以深入認識納米粉體表面的基本物理化學效應，而且也改善和優化了納米粉體的物化性能和應用性能，擴大了納米粉體的應用範圍。本書介紹了對不同用途低維納米材料進行表面改性研究，以提高無機納米顆粒與高聚物的相容性和穩定性及其在高聚物中的分散性，分析了表面改性對複合材料光催化、微波吸收和導電性能的影響，為有機一無機複合材料的實際應用提供了材料和物理基礎。本書主要包括以下內容： 納米結構粉體及其複合材料的性質和應用。納米結構粉體表面改性的方法和常用的表面改性劑。納米氧化鋁和超細絹雲母粉體用作高聚物改性填充材料時的表面改性方法及效果，研究發現經硅烷偶聯劑表面改性及有機物預接枝聚合改性後，納米氧化鋁和超細絹雲母粉體在有機溶劑介質中的分散性和穩定性顯著提高，與有機物基體的相容性得到改善。 採用反相微乳液法在Al2O3表面上包覆La3+、Fe3+共摻雜TiO2，製備負載型摻雜TiO2光催化劑，並探討了La3+、Fe3+共摻雜對TiO2吸光性能的影響，研究發現負載型共摻雜TIO2光催化劑的可見光催化活性比單元摻雜的高，在太陽光照射下對甲基橙具有更高的脫色率。 碳納米管、納米碳化硅的化學鍍表面改性，探討了預處理、化學鍍和熱處理等條件等對鍍層組成、物相結構、表面形貌、粒度和分散性等的影響，並對金屬化改性後的碳納米管和納米碳化硅的電磁波吸收塗料的性能進行了研究，發現改性後的複合塗料的吸波性能顯著改善，吸收率提高，最高吸收峰向低頻移動，且有寬化趨勢。 對超細絹雲母粉進行化學鍍改性製備鍍鎳雲母，並以其作為輕質導電填料部分替代鎳粉製備了導電塗料。結果發現，當替代量≤25％時，導電塗料在30MHz～1000MHz頻率範圍的屏蔽係數達到30dB，可滿足一般情況下對電磁屏蔽性的要求。[1]
目錄
序言
薛茹君博士學位論文研究工作是在吳玉程教授的指導下完成的，本論文基於研究的結果總結而成。此研究得到國家自然科學基金（20571022）、教育部高等學校博士學科點專項科研基金（20060359011）、安徽省「十五」科技攻關項目（01402007）等資助，圍繞不同納米結構單元的表面修飾與改性、改性後納米結構單元的物性等內容進行研究，試圖為不同納米結構（包括納米粉體、准一維納米結構等）的表面修飾、改性以及分散提供新的方法，發揮納米結構的功能特性（如光催化、微波吸收等），為納米材料的應用奠定基礎。 在論文的研究工作過程中，得到合肥工業大學材料學院的王學倫、鄭玉春、舒霞、劉岸平等老師及研究生王德寶、任榕、劉家琴等在實驗和分析過程中給予的幫助，合肥工業大學摩擦所胡獻國教授在納米材料表面修飾中給予的試驗支持，合肥工業大學化工學院的唐述培老師在XRD分析過程中給予的幫助，中科院固體物理所的孔明光、電子工業部十六所的楊紅梅、電子工程學院的徐紀偉在樣品測試方面給予的幫助，安徽理工大學的武成利博士、閔凡飛教授和研究生錢學鋒在實驗和分析過程中給予的幫助，在此一併向他們表示感謝！ 由於作者水平有限，寫作中難免出現錯誤，敬請讀者批評指正。
圖書信息
作 者：薛茹君，吳玉程 著
出 版 社：合肥工業大學出版社
ISBN：9787565000775
出版時間：2009-10-01
版 次：1
頁 數：235
裝幀：平裝
開 本：16開
所屬分類：圖書 > 科技 > 化學工業
內容簡介
《無機納米材料的表面修飾改性與物性研究》納米複合材料具有優異的性能和廣泛的應用，是納米材料科學研究的前沿和熱點。怎樣改善無機納米顆粒在高聚物中的分散性，一直是一項富有挑戰性的研究課題。納米粉體的表面處理技術是一門新興學科，20世紀90年代以來，隨着納米粉體製備技術的發展，以改善納米粉體分散性、表面活性、功能性以及與其他物質之間的相容性為目的的表面處理或表面修飾技術應運而生。近年來，納米粉體的表面處理(表面修飾)已形成了一個新的研究領域，從處理方法到處理對納米粉體表面性質以及應用性能的影響，都有許多問題值得探討。在這個領域進行研究的重要意義在於，人們可以根據應用需要有針對性地對納米粉體表面進行改性，不但可以深入認識納米粉體表面的基本物理化學效應，而且也改善和優化了納米粉體的物化性能和應用性能，擴大了納米粉體的應用範圍。本書介紹了對不同用途低維納米材料進行表面改性研究，以提高無機納米顆粒與高聚物的相容性和穩定性及其在高聚物中的分散性，分析了表面改性對複合材料光催化、微波吸收和導電性能的影響，為有機一無機複合材料的實際應用提供了材料和物理基礎。本書主要包括以下內容：
納米結構粉體及其複合材料的性質和應用。納米結構粉體表面改性的方法和常用的表面改性劑。納米氧化鋁和超細絹雲母粉體用作高聚物改性填充材料時的表面改性方法及效果，研究發現經硅烷偶聯劑表面改性及有機物預接枝聚合改性後，納米氧化鋁和超細絹雲母粉體在有機溶劑介質中的分散性和穩定性顯著提高，與有機物基體的相容性得到改善。
採用反相微乳液法在Al2O3表面上包覆La3+、Fe3+共摻雜TiO2，製備負載型摻雜TiO2光催化劑，並探討了La3+、Fe3+共摻雜對TiO2吸光性能的影響，研究發現負載型共摻雜TIO2光催化劑的可見光催化活性比單元摻雜的高，在太陽光照射下對甲基橙具有更高的脫色率。
碳納米管、納米碳化硅的化學鍍表面改性，探討了預處理、化學鍍和熱處理等條件等對鍍層組成、物相結構、表面形貌、粒度和分散性等的影響，並對金屬化改性後的碳納米管和納米碳化硅的電磁波吸收塗料的性能進行了研究，發現改性後的複合塗料的吸波性能顯著改善，吸收率提高，最高吸收峰向低頻移動，且有寬化趨勢。
對超細絹雲母粉進行化學鍍改性製備鍍鎳雲母，並以其作為輕質導電填料部分替代鎳粉製備了導電塗料。結果發現，當替代量≤25%時，導電塗料在30MHz～1000MHz頻率範圍的屏蔽係數達到30dB，可滿足一般情況下對電磁屏蔽性的要求。
作者簡介
薛茹君，女，1963年出生，博士，安徽理工大學化工學院副教授，碩士生導師，主要研究方向：催化劑技術、納米功能材料、煤化工、礦物化學加工等。主持過多項省教育廳自然科學研究項目及企業委託的科研項目。並參與完成了多項國家級、省級科研工作.發表學術論文30多篇，其中被SCI、EI收錄10多篇。
吳玉程，男。1962年出生，中國科學院理學博士，合肥工業大學副校長，材料學教授、博士研究生導師，主要研究方向：納米材料與功能複合材料；材料表面與塗層技術。擔任教育部金屬材料工程和冶金工程教學指導委員會委員。中國儀表材料學會常務理事，中國顆粒學會超微顆粒委員會理事等。近年來指導博士後4人、博士研究生12人、碩士研究生20多人，先後主持了國家自然科學基金、國家留學回國人員啟動基金、教育部博士點基金、國家重點新產品研究計劃和安徽省重大科技攻關等20多項項目研究，獲得安徽省科技進步獎、中國機械工業科技進步獎和安徽省高校科技獎等，獲得授權發明專利1項，發表論文100多篇，其中被SCI、EI收錄60多篇。
目錄
第1章緒論1.1納米結構單元 1.2納米結構單元的特性
1.3納米粉體及納米結構單元的應用
1.3.1納米半導體在光催化方面的應用
1.3.2在微波吸收方面的應用
1.3.3納米無機填料在高分子材料中的應用
1.3.4納米添加劑在塗料方面的應用
1.4納米複合材料
1.5納米粉體的表面修飾與改性
1.5.1納米粉體的表面改性技術
1.5.2影響粉體表面化學改性效果的主要因素
1.5.3表面改性效果的評價
1.5.4納米粒子的分散技術及分散性表徵
1.5.5納米粒子的表面改性實例
第2章無機納米材料的表面修飾改性方法及其改性工藝設計
2.1無機納米材料的表面修飾改性方法
2.1.1液相包覆改性——納米粒子表面無機改性
2.1.2有機物包覆改性——納米粒子表面有機改性
2.2納米粉體表面改性劑
2.2.1偶聯劑
2.2.2表面活性劑
2.2.3不飽和有機酸及有機低聚物
2.2.4有機硅
2.2.5水溶性高分子
2.2.6無機表面處理劑
2.3納米粉體的改性方案設計
2.3.1催化材料——負載型TiO2/Al2O3光催化劑
2.3.2微波吸波塗料
2.3.3有機/無機複合材料
2.3.4超細絹雲母導電填料
2.4實驗材料與設備
2.4.1實驗材料和化學試劑
2.4.2試劑預處理
2.4.3實驗設備
2.5表徵方法與性能測試
2.5.1改性粉體表徵
2.5.2性能測試
第3章納米粉體的微乳液改性及TiO2/Al2O3的光催化特性
3.1引言
3.2TiO2光催化降解有機廢水的原理
3.2.1TiO2的光催化原理
3.2.2摻雜納米TiO2的催化機理
3.3Al2O3表面無機沉積包覆TiO2
3.3.1W/O微乳液法製備納米微粒的原理
3.3.2Al2O3表面無機沉積包覆TiO2
3.4UV-Vis光譜分析
3.5光催化性能
3.5.1不同離子摻雜對TiO2/Al2O3光催化性能的影響
3.5.2摻雜量對TiO2光催化性能的影響
3.5.3pH值對摻雜TiO2/Al2O3光催化效果的影響
3.5.4光照時間對甲基橙脫色率的影響
3.5小結
第4章表面有機化改性及改性粉體的物性
4.1概述
4.2納米粒子的團聚機理與分散方法
4.2.1納米粉體的顆粒形態和團聚機理
4.2.2防止納米粉體團聚的途徑和方法
4.2.3納米粉體分散穩定理論
4.3無機填料對填充改性材料性能的影響
4.3.1填充材料的性質
4.3.2粉粒狀填料在聚合物中的分散狀態
4.3.3納米微粒與聚合物基體的界面
4.3.4界面的作用及作用機理
4.3.5填料與樹脂基體的複合結構
4.4納米氧化鋁粉體表面偶聯改性
4.4.1水解條件對偶聯作用的影響
4.4.2偶聯條件對偶聯效果的影響
4.4.3改性納米氧化鋁的紅外光譜分析
4.4.4偶聯劑修飾對納米氧化鋁性能的影響
4.5納米氧化鋁粉體表面預接枝聚合改性
4.5.1聚合條件對有機物包覆率的影響
4.5.2反應條件的選擇
4.5.3聚合包覆改性納米氧化鋁的紅外光譜分析及其改性機理
4.5.4氧化鋁/PMMA複合物
4.6超細絹雲母粉體表面偶聯劑改性
4.6.1水解條件對絹雲母粉偶聯改性的影響
4.6.2偶聯條件對偶聯包覆率的影響
4.6.3偶聯改性雲母粉的紅外光譜分析
4.6.4偶聯劑修飾對絹雲母性能的影響
4.7超細絹雲母表面預接枝聚合改性
4.7.1聚合條件對有機物包覆率的影響
4.7.2聚合物包覆絹雲母粉的紅外光譜分析及其改性機理
4.7.3絹雲母/PMMA複合物
4.8小結
第5章粉體表面化學鍍改性及碳化硅納米吸波劑的性能
5.1引言
5.2粉體表面化學鍍改性原理
5.3納米SiC粉體表面化學鍍改性
5.3.1納米SiC鍍前預處理
5.3.2化學鍍改性
5.4表面有機物改性
5.4.1有機物改性的金屬化SiC的熱分析（N2氣氛，10℃/min）
5.4.2有機物改性的金屬化SiC的IR分析（KBr壓片法）
5.4.3有機物改性對碳化硅分散性能的影響
5.5改性SiC吸波塗料的性能
5.6小結
第6章碳納米管化學鍍改性及其吸波性能
6.1引言
6.2碳納米管表面化學鍍改性
6.2.1碳納米管的鍍前預處理
6.2.2化學鍍
6.3表面有機化改性
6.3.1改性碳納米管複合物的熱分析（TGA-DSC，N2氣氛，10℃/min）
6.3.2改性碳納米管複合物的IR分析（KBr壓片法）
6.3.3有機物改性對碳納米管及其金屬複合物的分散性能的影響
6.4吸波塗料的性能——表面金屬化改性對CNTs吸波劑性能的影響
6.5小結
第7章導電絹雲母及其導電塗料的性能
7.1引言
7.2導電塗料
7.2.1概述
7.2.2導電塗料的組成
7.2.3導電機理及影響塗料導電性能的因素
7.3絹雲母表面化學鍍改性
7.3.1鍍前預處理
7.3.2化學鍍
7.4導電塗料的性能
7.4.1導電塗料的表面電阻率
7.4.2導電塗料的屏蔽係數
7.5小結
參考文獻
前言
薛茹君博士學位論文研究工作是在吳玉程教授的指導下完成的，本論文基於研究的結果總結而成。此研究得到國家自然科學基金（20571022）、教育部高等學校博士學科點專項科研基金（20060359011）、安徽省「十五」科技攻關項目（01402007）等資助，圍繞不同納米結構單元的表面修飾與改性、改性後納米結構單元的物性等內容進行研究，試圖為不同納米結構（包括納米粉體、准一維納米結構等）的表面修飾、改性以及分散提供新的方法，發揮納米結構的功能特性（如光催化、微波吸收等），為納米材料的應用奠定基礎。
推薦
《無機納米材料的表面修飾改性與物性研究》是由合肥工業大學出版社出版的。