二氧化硅/聚合物纳米复合材料的研究进展

目的总结二氧化硅(SiO2)/聚合物纳米复合材料的制备方法以及应用等最新研究进展。方法分别从物理法、化学法两大类对国内外SiO2/聚合物纳米复合材料的制备方法优缺点进行阐述总结,并结合SiO2的特点对其应用现状进行详细描述。结果两大方法中,化学法所制备的SiO2/聚合物纳米复合材料分散性好、功能多样、性能高,是目前制备SiO2/聚合物纳米复合材料的最常用方法。SiO2/聚合物纳米复合材料在多功能涂料涂层以及生物医学和环境等领域具有重要应用。结论SiO2/聚合物纳米复合材料的制备方法日趋完善,但在其制备过程中依然存在部分问题尚未解决;对SiO2颗粒进行化学接枝和表面改性,改善其在聚合物材料中的分散,可以进一步改善和拓宽SiO2/聚合物纳米复合材料的应用范围,这也是未来SiO2研究的重要发展方向之一。     

形状记忆微/纳米图案的设计、应用和发展

形状记忆聚合物(Shape memory polymer, SMP)是一种受到环境刺激发生形状变化的智能材料。相比于宏观层面的形状记忆效应,通过压印法、再铸模、自组装等方法在SMP表面形成微/纳米图案,SMP微/纳米图案在小型化的智能产品上拥有更好的应用前景。形状记忆微/纳米图案的出现为聚合物未来发展提供了生物医学/液滴操控/微光学/智能胶粘剂等潜在应用方向。本文先是介绍了形状记忆微/纳米图案的类别,并对形状记忆微/纳米图案的制备方法进行了总结,随后对其在各个领域的潜在应用进行了归纳总结,最后提出了形状记忆微/纳米图案的不足以及未来的发展方向。     

聚合物基微纳米复合材料的制备及微型注塑加工研究

微型高分子功能器件具有独特优点,发展迅速,应用广泛,是当今科学技术的重要前沿,迫切需要发展高性能多功能聚合物基微纳米复合材料,实现其微型注塑加工。介绍了近年来作者课题组在聚合物基微纳米复合材料制备及其微型注塑加工方面的研究进展:通过有机/无机杂化、固相剪切碾磨、纳米复合、分子复合及熔融共混技术等制备适合于微成型加工的高性能多功能聚合物基微纳米复合材料,如尼龙11/钛酸钡压电复合材料、聚乙烯醇/羟基磷灰石生物医用纳米复合材料、聚氨酯/碳纳米管导电复合材料等。解决了微纳米填料难分散、复合体系难加工的难题,实现了聚合物基微纳米功能复合材料的微型注塑加工,研究了其流变行为和充填行为,调控和优化了微型制品的结构与性能,为制备高性能多功能的聚合物微型器件提供了新材料、新技术和新理论。     

生物医用磁性纳米颗粒的制备与表面改性

磁性纳米颗粒目前是生物医用纳米材料领域异常活跃的方向之一.不同方法制备的磁性纳米颗粒经不同聚合物或分子表面改性后具有多方面的生物医学应用.本文综合评述了磁性纳米颗粒的制备方法,如共沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳剂法等;总结了磁性纳米颗粒表面改性技术,包括改性物质与改性方法;概括了磁性纳米颗粒在生物医学领域的应用,主要涉及磁靶向制剂、细胞分离、肿瘤细胞的过热治疗、MR I衬度增强剂四方面.磁性纳米颗粒还有很大的发展空间和广阔的应用前景.     

乳液聚合法制备纳米ZnO/聚合物复合材料的研究进展

纳米ZnO/聚合物复合材料结合了纳米ZnO优异的物理化学性能和聚合物易加工、高强度的特点,可广泛应用在电子、环保、化工、生物工程等领域。乳液聚合法因工艺简单、安全,条件温和,成本低等优点被广泛用于制备纳米ZnO/聚合物复合材料。对乳液聚合法制备纳米ZnO/聚合物复合材料的研究现状进行了综述。首先阐述了制备纳米ZnO/聚合物复合材料的乳液聚合方法,并对各种方法进行比较;然后归纳了纳米ZnO/聚合物复合材料的形成机理,并对纳米ZnO/聚合物复合材料在光电、抗紫外与抗菌、涂料等方面的应用现状进行了总结;最后,提出了纳米ZnO/聚合物复合材料未来的发展方向。     

溶胶凝胶法在聚合物/无机纳米复合材料中的应用

本文对溶胶凝胶法在聚合物/无机纳米复合材料中的应用进行了综述.并对溶胶凝胶法在橡胶增强、光学仪器、功能化涂层以及其它领域中的应用进行了具体的讨论.指出溶胶凝胶过程工艺条件的优化以及分散介质范围的扩大将是溶胶凝胶法在聚合物/无机纳米复合材料中应用的发展方向.     

石墨/聚合物纳米复合材料研究新进展

综述了最近3年国内外石墨/聚合物纳米复合材料的研究进展,阐述了石墨纳米薄片的制备方法,石墨的表面改性以及各种石墨/聚合物复合材料在电学、热学和摩擦学等领域中的性能特点。指出了石墨在制备功能聚合物纳米复合材料中的重要应用价值。     

氮化硼及其在导热复合材料中的研究进展

目的 从氮化硼的表面改性、取向结构、形态含量以及杂化填料等4个方面介绍氮化硼填充导热复合材料的基础研究进展,为导热聚合物在电子封装领域的应用提供一定的研究思路。方法 通过对近年来国内外的相关文献进行分析和总结,归纳出微/纳氮化硼的产业化制备方法以及产品性能,并介绍微/纳氮化硼填料对聚合物基复合材料导热性能影响的研究情况。结论 氮化硼各方面均具有优异的性能,可用于制备填充型高导热复合材料。     

磁性氧化铁纳米微粒的制备与应用

磁性氧化铁纳米粒是一种多功能材料,在药学、医学、催化化学和磁记录材料等领域具有广泛的应用价值。介绍了目前国内外几种广泛制备磁性氧化铁纳米微粒的方法,包括溶胶-凝胶法、沉淀法、微乳液法、水热法和模板法等,比较了它们各自的优缺点,还介绍了磁性氧化铁纳米微粒近年来的研究与应用情况并展望了其发展方向。     

3D打印聚合物纳米复合材料的研究进展

相对于传统制造方法如挤出成型、模压成型等,3D打印技术不仅能够快速成型结构复杂且精细的产品,而且还可以根据不同功能、性能需求选择不同材料进行快速制造.凭借这一优势,3D打印越来越受到人们的重视,越来越多的3D打印产品被应用到人们的生活、学习和工作中.在众多3D打印材料中,聚合物材料(如热固性和热塑性聚合物等)的占比大、应用广,大到房屋内饰、小到微/纳米电子设备都可以通过3D打印聚合物材料来实现.然而,相比于传统方法制造的聚合物材料,3D打印聚合物材料强度低、打印层之间界面结合差,所以目前3D打印聚合物材料主要用于模型和非结构材料.为提高3D打印聚合物材料的强度,纳米材料(如纤维素纳米晶)常被用作增强体与聚合物材料混合打印,以此制备高强、多功能的3D打印纳米复合材料.纤维素纳米晶来源广泛、价格低廉、可再生、强度高,是一种十分理想的天然纳米增强材料.因此,近年来纤维素纳米晶在3D打印聚合物纳米复合材料中的应用受到广泛关注.除研究纳米材料对3D打印聚合物材料性能的影响外,研究者们还从纳米材料改性和新型纳米材料的研发等方面不断进行尝试,在提高3D打印聚合物纳米复合材料强度的同时赋予其更多的功能性,并取得了丰硕的成果.此外,借助光固化3D打印和聚合物熔融沉积成型两项基本原理相近、成型机理不同的3D打印技术,研究者们从打印纳米复合材料的结构、性能及功能出发,分别研究不同打印技术实现材料"结构-性能-功能"的可能性和可行性,为3D打印聚合物纳米复合材料的拓展应用提供了可靠依据.本文在简述3D打印技术的基础上,重点阐述常用于热固性和热塑性聚合物3D打印技术的基本原理和特点;着重分析两项不同3D打印技术在聚合物纳米复合材料领域的应用情况,总结3D打印聚合物纳米复合材料的性能特征和应用范围,以期为3D打印纳米复合材料的广泛应用奠定基础.     

纳米材料在生物医学中的应用

本文论述了纳米陶瓷材料、纳米碳材料、纳米高分子材料、微乳液以及纳米复合材料等在生物医学领域中的研究进展和应用。     

磁性氧化铁纳米微粒的制备与应用

磁性氧化铁纳米粒是一种多功能材料，在药学、医学、催化化学和磁记录材料等领域具有广泛的应用价值。介绍了目前国内外几种广泛制备磁性氧化铁纳米微粒的方法，包括溶胶-凝胶法、沉淀法、微乳液法、水热法和模板法等，比较了它们各自的优缺点，还介绍了磁性氧化铁纳米微粒近年来的研究与应用情况并展望了其发展方向。     

用于表面增强拉曼散射的石墨烯/纳米粒子复合基底材料的研究现状

表面增强拉曼散射(Surface enhanced Raman scattering,SERS)自从被发现以来在单分子检测、生物医学体系、环境科学、纳米材料以及传感器等领域获得了广泛的应用,而其SERS增强因子、物质吸附能力等性能的好坏主要取决于SERS的基底材料及结构。相比于纳米粒子的SERS基底,石墨烯/纳米粒子复合材料的SERS基底由于石墨烯额外的化学增强作用、表面分子富集和荧光淬灭等功能而受到各国研究人员的重视。首先分析了石墨烯/纳米粒子复合材料的SERS增强机理,然后从材料制备和基底结构两个方面综述了石墨烯/纳米粒子复合材料在SERS上的研究现状,最后对其未来的发展方向进行了展望。     

我国科学家在三维纳米结构的可控加工方面取得重要进展

<正>三维微/纳结构具有更大空间自由度、更丰富和更新奇的功能特性,在力学、生物医学、微电子及微纳光子学等领域展示出巨大优势和应用前景。然而,目前主流的微/纳米制造技术是基于平面工艺,不能直接用于三维微/纳米结构的加工。近年来,三维加工方法和技术已有较大的进展和突破,如多层叠加、激光三维     

插层法制备聚合物基纳米复合材料研究进展

聚合物基纳米复合材料具有常规聚合物基复合材料所没有的结构、形态以及较常规聚合物基复合材料具有更优异的力学性能、耐热性能和气体液体阻隔性能等而显示出重要的科学意义和应用前景。本文综述插层法制备聚合物基纳米复合材料近几年的研究进展情况，总结了层状硅酸盐结构、插层剂选择、制备方法等问题。对制备过程进行了热力学和动力学分析，介绍了纳米复合材料表征方法，并对纳米复合材料的性能和应用进行了讨论。     

纳米石墨烯复合材料的制备及应用研究进展

石墨烯作为一种由单原子紧密堆积成的二维蜂窝状晶格结构碳材料,具有许多特殊的物理化学性质,使其在各个领域均表现出良好的应用前景。目前石墨烯及纳米石墨烯复合材料的制备和应用已成为材料界研究的重点和热点。在简要介绍石墨烯的结构和性质的基础上,介绍了石墨烯的4种制备方法——机械剥离法、化学气相沉积法、化学剥离法和化学合成法。总结了纳米石墨烯/聚合物复合材料以及纳米无机/石墨烯复合材料的制备及应用,并重点讨论了纳米石墨烯复合材料在生物医药、电子器件、微波吸收、传感器以及电极材料等方面独特的应用优势,展望了纳米石墨烯复合材料的发展前景及研究方向。     

表面微纳结构的特殊功能及制备方法研究进展

通过构建表面微纳结构和制备纳米涂层可使材料表面获得特殊功能。主要综述了表面微纳结构的特殊功能和制备表面微纳结构和纳米涂层的主要方法和加工技术。首先，介绍了表面微纳结构在超疏水、光学超透镜和减摩耐磨方面的应用；其次，分别阐述了光刻技术、激光加工技术、自组装技术、增材制造技术(3D打印)、沉积法和溶胶凝胶法等表面微纳结构和纳米涂层的加工方法的研究进展；最后，总结了表面微纳结构及纳米涂层的不同制备方法存在的问题和发展趋势。     

聚合物基纳米复合材料的增强增韧机理

大量的研究数据表明,聚合物基纳米复合材料具有同时增强增韧效果。结合环氧树脂／二氧化硅和聚酰亚胺／蒙脱土纳米复合材料的研究工作和有关文献综述了聚合物基纳米复合材料的各种增强增韧机理,包括物理化学作用和微裂纹化及裂缝与银纹相互转化增强增韧机理、临界基体层厚度增韧机理、物理交联点增强增韧机理,并对不同的纳米复合材料体系的实验结果进行了合理的解释。最后展望了这些机理在聚合物基纳米复合材料设计与应用中的指导作用。     

电纺丝技术制备银纳米粒子/聚合物复合纳米纤维

银/聚合物纳米复合材料是一种典型的聚合物基复合材料,本文综述了运用电纺丝技术制备银纳米粒子,聚合物复合纳米纤维的最新研究进展.     

丙烯酸树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备与鞣制性能

通过原位插层聚合法制备了两种丙烯酸树脂/蒙脱土纳米复合材料,采用X射线衍射、透射电镜及核磁共振等方法对纳米复合材料的结构进行了表征。研究结果表明,所制备的两种纳米复合材料均为剥离型纳米复合材料,纳米复合材料的热性能较相应聚合物提高20℃左右。应用结果表明,两种纳米复合材料均具有鞣制性能,其应用性能较相应聚合物有所提高。