纳米材料及纳米材料在高分子领域的应用

时间:2016-04-14 来源:网络 作者:佚名 收藏到我的收藏夹
简介:一、什么纳米材料? 纳米材料说白了就是构成材料的基本尺寸很小的材料,一般认为在构成材料的三维尺寸上至少有一个维度的方向的尺度在1-100nm之间的材料。所以人们按照空间维度把将纳米材料分为

如果有机高分子树脂本身就是介孔(mesoporous)固体(介于微孔和宏孔之间),则可以直接利用基体固有的纳米级孔道、笼状结构作为“模板”,在其中反应生成纳米单元。

另外,有机高分子纳米粒子复合薄膜可以用纳米粒子胶体悬浮体系直接沉积扩散在高分子膜上制成;也可以用分子沉积(MD)技术制备。

2.3 在纳米单元存在下单体分子原位聚合生成高分子

此法主要是指在含有金属、硫化物或氢氧化物胶体粒子的溶液中单体分子原位聚合生成高分子,其关键是保持胶体粒子的稳定性,使之不易发生团聚。

对热固性高聚物,如环氧树脂,可以先将纳米单元与环氧低聚物混合,然后再固化成型,形成纳米复合材料。

2.4 纳米单元和高分子同时生成

此法包括插层原位聚合制备聚合物基有机—无机纳米复合材料,蒸发(或溅射、激光)沉积法制备纳米金属—有机聚合物复合膜及溶胶—凝胶法等。

四、高分子纳米材料的应用

由于纳米材料有着特殊的微观性质,在宏观上,通常也能呈现出特殊的物理性能,比如高强度和韧性、高比热容低熔点、异常的介电性能、高吸波性等。随着纳米技术的广泛研究,科学家们在各个研究领域都取得了突破。新型纳米材料也逐渐投入到实际应用中。

1 高分子纳米材料在环境保护上的应用

磁性高分子纳米吸附剂具有稳定性好、比表面积大,易于分离等特点,是一类具有良好性能的吸附材料。

用悬浮聚合和化学改性的方法制备杂化磁性吸附材料Fe3O4@PGMA-TETA(FPT),该材料中含有大量具有配位作用的N元素,对Hg(II)表现出良好的吸附性能。并研究了FPT对水体中Hg(II)的吸附去除性能。釆用批量实验的方法,研究了介质、接触时间、初始浓度等因素对吸附的影响。结果表明,所合成的材料能够对Hg(II)进行快速高效的分离,吸附过程可在15min内达到吸附平衡,最大吸附量可以达到416mg/g。吸附了得材料可在的硫脲溶液中再生,具有较稳定的重复使用性,可大大降低其成本,是一种性能优异的吸附材料。可应用在处理污水方面。

2 高分子纳米材料在生物医学上的应用

用于骨组织工程的高分子材料包括天然和人工合成高分子材料两类。天然高分子材料包括胶原、纤维蛋白、壳聚糖和海藻酸钠等。天然高分子生物相容性好,具有细胞识别信号利于细胞粘附、增殖和分化,但是大规模制备困难,机械强度、降解速度难以控制。

人工合成中PGA、PLA及其共聚物是应用最为广泛的骨组织工程用可降解生物材料,但也存在不少缺点如机械强度不足、降解太快、无菌性炎症、亲水性差以及残余有机溶剂的细胞毒作用等。因此,用于骨组织工程的高分子材料迄今没有哪一种是完全满意的。

李坚等人以赖氨酸盐为原料制备成赖氨酸二异氰酸酯一甘油聚合物,通过超声分散和超临界抗溶剂结晶技术等方法获得纳米级高分子材料赖氨酸二异氛酸醋甘油聚合物(LDIG)。高分子纳米材料尺寸为100~350nm。具备作为组织工程支架材料所需要的结构特征,降解特性优良,不会改变周围环境的值,降解产物是完全无毒的小分子物质,同时具有很好的生物相容性。 2/3 首页上一页123下一页尾页

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