纳米有机无机复合材料

有机一无机纳米复合材料的制备、性能及应用引言纳米复合材料是一类新型复合材料,它是指1种或多种组分以纳米量级的微粒即接近分子水平的微粒复合于基质中所构成的一种复合材料。

纳米复合材料因其分散相尺寸介于宏观与微观之间的过渡区域，将给材料的物理和化学性质带来特殊的变化，正日益受到关注。

纳米材料被誉为“21世纪最有前途的材料”，该类材料研究的种类已经涉及到无机物、有机物和非晶态材料等。

有机-=无机纳米复合材料因其综合了有机物和无机物各自的优点，并且可以在力学、热学、光学、电磁学和生物学等方面赋予材料许多优异的性能，正在成为材料科学研究的热点之一。

目前，国内外在这方面的研究成果正不断见诸报道。

本文拟对有机一无机纳米复合材料的制备、性能及应用作一个综述。

有机一无机纳米复合技术最先制得的纳米复合材料是无机纳米复合材料，如金属、非金属、陶瓷和石英玻璃等。

目前，纳米复合材料研究的种类已涉及到有机物和非晶态材料等。

各国首先着重于纳米复合材料制备方法的研究，特别是薄膜制备法的研究。

纳米复合方法常用的有3种：溶胶一凝胶法、嵌入法和纳米微粒填充法。

其中溶胶一凝胶法较早用于制备有机一无机分子杂化材料或纳米复合材料；嵌入法在分子材料领域表现出很好的前景，特别是将不同的性能综合到单一的材料中去。

把具有有机／无机纳米复合材料的性能和特点的纳米颗粒材料添加到其他材料中，可以根据不同的需要选择适当的材料和添加量达到材料改性的目的，因为复合材料中增强体的尺寸降到纳米数量级会给复合材料引入新的材料性能。

首先，纳米颗粒本身具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面界面效应和宏观量子隧道效应等特殊的材料特性，这会给复合材料带来光、电、热、力学等方面的奇异特性；其次，纳米颗粒增强复合材料所具有的特殊结构，如高浓度界面、特殊界面结构、巨大的表面能等等必然会大大影响复合材料的宏观性能。

由无机纳米材料与有机聚合物复合而成的有机／无机纳米复合材料具有无机材料、无机纳米材料、有机聚合物材料、无机填料增强聚合物复合材料、碳纤维增强聚合物复合材料等所不具备的一些性能。

有机无机纳米复合材料的合成及性能表征纳米材料的出现和应用，是人类材料科学领域的一次伟大革命。

其中有机无机纳米复合材料因其优异的性能备受关注。

本文将介绍有机无机纳米复合材料的合成方法及其性能表征。

一、有机无机纳米复合材料的合成方法1. 溶胶-凝胶法溶胶凝胶法是合成无机有机纳米复合材料最重要的方法之一。

这种方法利用无机某些物质，例如硅酸三乙酯、钛酸酯等，在溶剂中制备出乳状溶胶，然后通过退火、焙烧等处理方式，最终获得相关纳米复合材料。

溶胶凝胶方法具有操作简便、成本低廉、制备周期短等优点。

2. 真空旋转涂布法真空旋转涂布法（VAC method）是复合材料制备的一种快速、简单、成本低廉的方法。

该方法利用真空吸附技术将有机材料温度控制在50~200℃，然后通过旋转混合的方式制备出有机无机复合薄膜。

VAC方法对于制备微纳米薄膜有很好的应用价值。

3. 热解法热解法是一种高温方式制备无机有机纳米复合材料。

通常采用两步加工，首先在常温下将有机物质与无机物质在某些溶剂中混合，形成溶胶。

然后在高温条件下热解，得到有机无机复合材料。

这种方法制备出的纳米复合材料晶体纯度高，晶粒大小均匀，但需要较高的制备技术。

4. 电沉积法电沉积法基于电化学原理设计的一种制备纳米复合材料的方法。

在外加电场作用下，金属离子在电极表面还原，同时有机分子在电场下定向积聚形成有机无机复合材料。

电沉积法可以制备出非常规形态的有机无机纳米复合材料，并且具有高度的可控性。

二、有机无机纳米复合材料的性能表征1. 感光性能如何增强复合材料的感光性能是当前研究的热点之一。

有机无机纳米复合材料具有较高的紫外吸收能力，同时对于光子的感应性能也比较高，还可以通过分子工程等方法进行增强。

这种材料可以被用作开关、存储、感测器等领域。

2. 光催化性能有机无机纳米复合材料的催化性能也受到了广泛的研究。

复合材料的光催化性能主要由金属氧化物、活性小分子、有机分子等组成，其中的能带结构和光吸收特性会影响催化反应。

有机-无机复合纳米材料的制备及性能研究下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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有机无机复合材料一、有机、无机复合材料的定义复合材料是指结合两种或两种以上不同有机、无机相的物质以物理方式结合而成，撷取各组成成分的优点，以构成需要之结构材。

往往以一种材料为基体，另一种材料为增强体组合而成的材料。

各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

高聚物基复合材料PMC S最先得到发展，已有半个多世纪的历史，在工业、民用、航天航空、生态、智能等领域取得了广泛的应用[1]。

有机、无机复合材料即用有机材料与无机材料通过某种方式结合而成的全新材料。

复合后的新材料具有有机、无机材料的各自优点，并且可以在力学、光学、热学、电磁学和生物学等方面赋予材料许多优异的性能，正在成为材料科学研究的热点之一。

目前，国内外这方面的研究成果正不断见诸报道[2,3]。

二、有机、无机复合材料的特点复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。

其特点是比重小、比强度和比模量大。

例如碳纤维与环氧树脂复合的材料，其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍，还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。

石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。

纤维增强材料的另一个特点是各向异性，因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。

以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料，在500℃时仍能保持足够的强度和模量。

碳化硅纤维与钛复合，不但钛的耐热性提高，且耐磨损，可用作发动机风扇叶片。

碳化硅纤维与陶瓷复合，使用温度可达1500℃，比超合金涡轮叶片的使用温度（1100℃）高得多。

碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨，构成耐烧蚀材料，已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。

非金属基复合材料由于密度小，用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。

用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧，其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。

三、有机、无机复合材料的应用1 有机一无机纳米复合材料纳米复合材料是一类新垫复合材料，它是指一种或多种组分以纳米量级的微粒，即接近分子水平的微粒复合于基质中构成一种复合材料．纳米复合材料因其分散相尺寸介于宏观与微观之间的过渡区域，将给材料的物理和化学性质带来特殊的变化，正日益受到关注．纳米材料被誉为21世纪最有前途的材料”，该类材料研究的种类已经涉及到无机物、有机物和非晶态材料等．有机一无机纳米复合材料因其综合了有机物和无机物各自的优点，并且可以在力学、热学、光学、电磁学和生物学等方面赋予材料许多优异的性能，正在成为材料科学研究的热点之一．<1> 有机一无机纳米复合技术最先制得的纳米复合材料是无机纳米复合材料，如金属、非金属．陶瓷和石英玻璃等．目前，纳米复合材料研究的种类已涉及到有机物和非晶态材料等．各国首先着重于纳米复合材料制备方法的研究，特别是薄膜制备法的研究．纳米复合方法常用的有三种：溶胶一凝胶法、嵌入法和纳米微粒填充法．其中溶胶一凝胶法较早用于制备有机一无机分子杂化材料或纳米复合材料；嵌入法在分子材料领域表现出很好的前景，特别是将不同的性能综合到单一的材料中去．<1.1>溶胶一凝胶法(Sol—Gel Process)在l8世纪中期,Ebelman和GrahmanC 在对二氧化硅凝胶的研究中，产生了用溶胶一凝胶工艺制备无机陶瓷和玻璃的兴趣．溶胶一凝胶产品最早出现在50年代，除了粉末材料外，多孔固体、纤维、涂层和薄膜也相继被制备．溶胶一凝胶工艺的基本过程是液体金属烷氧化物M(OR) (M为si、T 等元素，R为cH 、CIHs等烷基)与醇和水混合，在催化剂作用下发生如下水解一缩合反应：水解反应TEOS+4H2O—Si(OH)4+4EtOH缩合反应Si(OH)4+Si(OH)4J→(HO)3Si—O—Si(OH)3+H2O当另外的-=Si-OH四配位体互相链接，则发生如下缩聚反应，并最终形成三维的siO。

有机/无机纳米复合材料的制备方法马允*, 许广胜（淮南联合大学化工系安徽淮南232038）摘要: 有机/无机纳米复合材料以其优异的性能受到人们广泛的关注。

本文介绍了几种重要的制备方法，特别是插层复合法、溶胶－凝胶法。

关键词: 有机/无机；纳米复合材料；制备方法Methods for preparation of Organic/ Inorganic NanocompositesMA Yun(Department of Chemical Engineering, Huainan Union University, Huainan 232038，China)Abstract: Organic/ inorganic nanocomposites have attracted more and more attention because of excellent properties.In this paper, some important Methods for preparation of Organic/ Inorganic Nanocomposites are introduced, especially intercalated hybrid method and sol-gel method.Key Words: organic/ inorganic, nanocomposite, preparation1 前言纳米复合材料是指一种或多种组分的纳米量级的微粒复合于基质中构成的复合材料。

由于纳米材料具有极大的比表面，因此与宏观大尺寸颗粒相比具有一系列独特的“表面效应”、“体积效应”和“量子效应”等，使其表现出许多新异的特性，并向高性能化、高功能化、复合化方向发展[1]。

纳米复合材料中如果其中一相为有机聚合物, 另一相为无机相, 则称为有机-无机纳米复合材料。

这种复合材料与常规的聚合物/无机填料复合体系不同，不是有机相与无机相的简单混合, 而是两相在纳米尺寸范围内复合而成的。

有机-无机复合纳米材料的制备及性能研究有机-无机复合纳米材料是一类具有有机和无机成分的材料，通常通过将有机物与无机物相结合得到。

这种复合材料既结合了有机物的可溶性和柔韧性，又具备了无机物的稳定性和硬度，具有广泛的应用潜力。

本文将介绍有机-无机复合纳米材料的制备方法以及其性能研究进展。

一、有机-无机复合纳米材料的制备方法1. 溶胶-凝胶方法：该方法首先将无机前驱体与有机物溶解在适当的溶剂中，形成溶胶。

然后通过加热、蒸发或加入催化剂等控制条件，使溶胶逐渐转变为凝胶。

最后通过煅烧或超临界萃取等方法得到有机-无机复合纳米材料。

2. 界面修饰方法：该方法基于有机物和无机物之间的界面相互作用。

首先，选择一种适当的有机物和无机物，并控制它们在界面上的相互作用。

然后，通过剥离、溶解或干燥等过程，使有机物和无机物相互结合形成复合纳米材料。

3. 化学共沉淀法：该方法是将无机盐和有机物在化学反应体系中共同沉淀。

首先将无机盐和有机物溶解在适当的溶剂中，然后通过加入沉淀剂、调节pH值等条件，使无机盐和有机物共同沉淀形成复合纳米材料。

二、有机-无机复合纳米材料的性能研究1. 结构性能：有机-无机复合纳米材料的结构性能主要涉及两个方面，即有机物与无机物之间的界面特性和纳米结构的形貌。

通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等表征技术，可以观察到有机物和无机物之间的交界面，分析其界面结合的程度。

此外，还可以利用X射线衍射分析（XRD）等方法，研究纳米结构的晶体结构和晶格参数。

2. 可溶性：有机-无机复合纳米材料通常表现出较好的可溶性，这是由于有机物的溶解性能以及其与无机物的相互作用所致。

通过紫外-可见分光光度计（UV-Vis）、荧光光谱仪等技术，可以研究有机物的吸收光谱和发射光谱，进一步分析有机-无机复合纳米材料的溶解行为和光学性质。

3. 热稳定性：有机物在高温下易分解，而无机物通常具有较好的热稳定性。

通过热重分析仪（TGA）等测试手段，可以研究有机-无机复合纳米材料的热分解温度和热分解残渣等性能，评价其热稳定性。

有机无机纳米复合材料概述本科毕业论文题目有机/无机纳米磁性复合物的概述学院化学与化工学院班级08级化学3班姓名吴桐指导教师沈腊珍职称副教授完成日期2012 年06 月05 日有机/无机纳米磁性复合物的概述摘要本文主要介绍了几种有机/无机纳米磁性复合物的制备、应用机理、应用优点，并且总结了几种典型的纳米磁性复合物的性能改善。

同时，概括了有机/无机纳米磁性物在应用上的研究及其未来的发展前景，重点介绍了有机/无机纳米磁性物在抗癌药物、电磁和其它方面的应用。

其中包括两种纳米磁性复合抗癌药物、导电聚合物/无机纳米磁性复合材料以及由其他几种不特定的有机与无机纳米磁性粒子组合后形成的复合材料，分别介绍了它们的制备、机理及在生活其它方面的一些应用前景。

关键词抗癌药物；导电材料；有机物；纳米磁性复合物；无机粒子目录0.前言1 1 抗癌药/无机纳米磁性复合物1 1.1引言1 1.2抗癌有机物1 1.2.1顺铂1 1.2.2 紫杉醇2 1.3 抗癌有机物的纳米磁性复合药物2 1.3.1 顺铂的纳米磁性复合药物2 1.3.2 紫杉醇的纳米磁性复合药物2 1.4 有机/无机纳米磁性复合粒子在抗癌医药方面的前景 3 2 导电聚合物/无机纳米磁性复合材料3 2.1引言3 2.2 聚吡咯3 2.2.1. 基础知识4 2.2.2. 导电机理4 2.2.3. 合成4 2.3 聚吡咯/无机纳米磁性复合材料4 3 其它有机物/无机纳米磁性复合物7 3.1引言7 3.2 催化应用7 3.3 分离应用7 3.4 气体传感材料8 4 结论8 参考文献9 致谢12 0 前言本文简单概述了几种有机/无机纳米磁性复合物的制备与应用，大致将它们分为三类，分别为抗癌药/无机纳米磁性复合药物，聚吡咯/无机纳米磁性复合材料，其它有机物/无机纳米磁性复合物。

它们分别应用于靶向抗癌，电磁材料，以及其它方面。

本文重点从以上三个角度展开讨论，分别概述了它们三种复合物的制备，运用机理，应用等。