复合纳米粒子的制备与光电性能研究电子书

内容提要

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前言

第1章 绪论

1.1 复合纳米粒子概述

1.2 制备复合纳米粒子的材料

1.2.1 无机物

1.2.2 有机聚合物

1.3 复合纳米粒子的制备方法

1.3.1 无机纳米粒子的制备

1.3.1.1 Sol-Gel法

1.3.1.2 共沉淀法

1.3.1.3 热分解法

1.3.2 有机纳米粒子的制备

1.4 纳米粒子的表面改性、包覆

1.4.1 化学改性法

1.4.2 接枝聚合法

1.4.3 配体交换法

1.4.4 其他表面改性方法

1.5 复合纳米粒子的表征

1.5.1 显微镜分析

1.5.2 光谱分析

1.5.3 散射分析

1.5.4 热重分析

1.6 材料性质的改变

1.6.1 粒子稳定性的提高

1.6.2 光学性质的改变

1.6.3 电学性质的改变

1.7 复合纳米粒子的应用

1.7.1 光子晶体

1.7.1.1 光子晶体概念

1.7.1.2 光子晶体的制备方法

1.7.2 电泳粒子

1.7.3 催化、电子和其他应用

1.8 研究意义及内容

第2章 光子晶体材料核壳结构的SiO2/PS NPs的制备与表征

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验试剂及仪器

2.2.2 光子晶体材料SiO2/PS NPs的制备

2.2.2.1 SiO2 NPs的制备

2.2.2.2 SiO2-CC NPs的制备

2.2.2.3 SiO2/PS NPs的制备

2.2.3 光子晶体材料SiO2/PS NPs的表征

2.2.3.1 红外光谱分析IR

2.2.3.2 扫描电镜分析SEM

2.2.3.3 透射电镜分析TEM

2.2.3.4 动态光散射分析DLS

2.3 结果与讨论

2.3.1 光子晶体材料SiO2/PS NPs的制备过程

2.3.2 SiO2 NPs的制备

2.3.2.1 TEOS用量对SiO2 NPs粒径的影响

2.3.2.2 NH3·H2O用量与粒径的关系

2.3.2.3 反应温度与粒径的关系

2.3.2.4 SiO2 NPs制备工艺的结论

2.3.3 CC双键修饰的SiO2 NPs的制备

2.3.3.1 KH570用量的影响

2.3.3.2 反应时间的影响

2.3.3.3 反应温度的影响

2.3.3.4 SiO2 NPs改性反应工艺参数的结论

2.3.4 SiO2/PS NPs的制备工艺讨论

2.3.4.1 St用量对SiO2/PS NPs壳层厚度的影响

2.3.4.2 PVP用量对SiO2/PS NPs的影响

2.3.5 光子晶体材料SiO2/PS NPs的结构、性能表征

2.3.5.1 红外光谱分析

2.3.5.2 SiO2 NPs的XRD表征

2.3.5.3 SiO2 NPs、SiO2-CC NPs及SiO2/PS NPs的SEM表征

2.3.5.4 SiO2 NPs、SiO2-CC NPs及SiO2/PS NPs的TEM表征

2.3.5.5 SiO2NPs、SiO2-CC NPs及SiO2/Ps NPs的DLS表征

2.4 本章结论

第3章 光子晶体材料核层壳结构的Fe3O4/SiO2/PS NPs的制备与表征

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验试剂及仪器

3.2.2 光子晶体材料核层壳Fe3O4/SiO2/PS NPs的制备

3.2.2.1 Fe3O4 NPs的制备

3.2.2.2 Fe3O4/SiO2 NPs的制备

3.2.2.3 Fe3O4/SiO2-CC NPs的制备

3.2.2.4 Fe3O4/SiO2/PS NPs的制备

3.2.3 光子晶体材料核层壳Fe3O4/SiO2/PS NPs的表征

3.2.3.1 红外光谱（FT-IR）分析

3.2.3.2 扫描电镜分析SEM

3.2.3.3 透射电镜分析TEM

3.2.3.4 动态光散射分析DLS

3.2.3.5 Zeta电位分析

3.3 结果与讨论

3.3.1 光子晶体材料Fe3O4/SiO2/PS NPs的制备过程

3.3.2 Fe3O4 NPs的制备

3.3.2.1 FeCl3·6H2O与粒径的关系

3.3.2.2 C2H3O2Na与粒径的关系

3.3.2.3 表面活性剂与Fe3O4 NPs形貌的关系讨论

3.3.2.4 Fe3O4 NPs的制备结论

3.3.3 Fe3O4/SiO2 NPs的制备

3.3.4 光子晶体材料Fe3O4/SiO2/PS NPs的结构、性能表征

3.3.4.1 Fe3O4 NPs XRD表征

3.3.4.2 Fe3O4 NPs、Fe3O4/SiO2 NPs、Fe3O4/SiO2-CC NPs和Fe3O4/SiO2/PS NPs红外表征

3.3.4.3 Fe3O4 NPs、Fe3O4/SiO2 NPs、Fe3O4/SiO2-CC NPs和Fe3O4/SiO2/PS NPs SEM表征

3.3.4.4 Fe3O4NPs、Fe3O4/SiO2/NPs、Fe3O4/SiO2-CC NPs和Fe3O4/SiO2/PS NPs TEM表征

3.3.4.5 Fe3O4 NPs、Fe3O4/SiO2 NPs、Fe3O4/SiO2-CC NPs和Fe3O4/SiO2/PS NPs DLS表征

3.4 本章结论

第4章 光子晶体的制备和平面波展开法程序的运算

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 实验试剂及仪器

4.2.2 垂直自组装制备光子晶体膜

4.2.2.1 预处理

4.2.2.2 垂直自组装

4.2.3 平面波展开法程序编制原理

4.2.4 光子晶体的表征

4.2.4.1 扫描电镜分析SEM

4.2.4.2 透射电镜分析TEM

4.2.4.3 紫外可见光谱分析 UV-Vis

4.3 结果与讨论

4.3.1 光子晶体的性能

4.3.1.1 包覆壳、层对光子晶体禁带的影响

4.3.1.2 压力对光子晶体禁带的影响

4.3.2 光子晶体实验禁带与平面波展开法程序运算结果的对比研究

4.4 本章结论

第5章 白色电泳粒子和红色电泳粒子性能的研究

5.1 引言

5.2 实验部分

5.2.1 实验试剂及仪器

5.2.2 二氧化钛/二氧化硅/阳离子聚合物核层壳结构的白色电泳粒子的制备

5.2.2.1 二氧化钛包覆二氧化硅（TiO2/SiO2 NPs）无机复合纳米粒子的制备

5.2.2.2 硅烷偶联剂改性二氧化硅包覆二氧化钛（TiO2/SiO2-NH2 NPs）纳米粒的制备

5.2.2.3 二氧化硅包覆二氧化钛型引发剂（TiO2/SiO2-Br NPs）的制备

5.2.2.4 二氧化钛/二氧化硅/聚合物核层壳结构的纳米粒子（TiO2/SiO2-H NPs）的制备

5.2.2.5 二氧化钛/二氧化硅/阳离子聚合物核层壳结构的电泳粒子（TiO2/SiO2-CH NPs）的制备

5.2.3 三氧化二铁/二氧化硅/阳离子聚合物核层壳结构的红色电泳粒子的制备

5.2.3.1 三氧化二铁/二氧化硅复合纳米粒子（Fe2O3/SiO2 NPs）的制备

5.2.3.2 硅烷偶联剂改性三氧化二铁/二氧化硅复合纳米粒子（Fe2O3/SiO2-NH2 NPs）

5.2.3.3 三氧化二铁/二氧化硅型引发剂（Fe2O3/SiO2-Br NPs）的制备

5.2.3.4 三氧化二铁/二氧化硅/聚合物核层壳结构纳米粒子（Fe2O3/SiO2-H NPs）的制备

5.2.3.5 三氧化二铁/二氧化硅/阳离子聚合物核层壳结构纳米粒子（Fe2O3/SiO2-CHNPs）的制备

5.2.4 电泳分散液的制备

5.2.5 TiO2/SiO2-CH NPs、Fe2O3/SiO2-CH NPs的表征

5.2.5.1 透射电镜分析TEM

5.2.5.2 动态光散射分析DLS

5.2.5.3 Zeta电位分析

5.2.5.4 电泳粒子的应用

5.3 结果与讨论

5.3.1 TiO2/SiO2-CH NPs和Fe2O3/SiO2-CH NPs的合成

5.3.1.1 TiO2/SiO2-CH NPs的合成

5.3.1.2 Fe2O3/SiO2-CH NPs的合成

5.3.2 电泳粒子的分散性研究

5.3.2.1 TiO2/SiO2-CH NPs的分散性

5.3.2.2 Fe2O3/SiO2-CH NPs的分散性

5.3.3 电泳粒子的Zeta电位的研究

5.3.3.1 TiO2/SiO2-CH NPs的Zeta电位分析

5.3.3.2 Fe2O3/SiO2-CH NPs的Zeta电位分析

5.3.4 电泳粒子的适宜结构及粒径大小分析

5.3.4.1 白色电泳粒子

5.3.4.2 红色电泳粒子

5.4 本章结论

附录

参考文献