新型纳米材料的研究成果

汽，再让冷凝后的蒸汽通过不同的滤　芷＝。科学家们通过使用　不同的气体和气压、调整流速等方法，获得了最佳的合成方　式，使纳米粒子的产量大约增加一倍，激光能耗比原有制备　方式降低８５％。　南工大教授发明在微纳米级空间制备有　序材料新方法　在宏观空间里制备有序材料，这并不稀奇。但要在更　小空间里制备，这在国际上都是一个富有挑战性的课题。口　前，南京工业大学陈苏教授竟然在微纳米级空间里制备出　了有序结构材料，这种先进材料可以广泛应用于电子通讯、　显示器、集成电路、传感器等诸多电子行业。２月底，陈苏　教授的该项研究成果发表在化学领域国际顶级权威期刊德　国《应用化学　（影响因子１２．７３０，２０１０）上，并被选为当　期论文中的热点文章。　微流控技术和相关理论研究是国际科技前沿研究的重　要亮点之一。通过将流体和相关化学反应缩小到在微米以　及纳米尺度可产生一系列独特的科学理论、技术优点和应　用优势。陈苏教授课题组采用微泵控制与微型管路调节的　新型化学工程手段，即微流控技术，在国际上首次诱导组装　了形态可控、功能可调的胶体光子晶体微珠材料。在该项研　究中，首次通过三相界面张力的调节，巧妙的将单分散胶体　粒子的组装行为限制在微液滴中不仅能控制胶体光子晶体　微珠材料的组装形貌，还能通过纳米粒子的掺杂赋予胶体　光子晶体微珠超顺磁性的功能。同时，利用胶体光子晶体微　珠带隙可调的特点，研究者进　步将胶体光子晶体微珠作　为显色单元，成功的构筑了一种宽视角的多彩转球面板　（Ｇｙｒｉｃｏｎ　ＤｉｓｐｌａＹ），有望在电子纸、户外显示等领域得　到应用。这项研究的成功开展提升了对微流体控制界面组　装的认知水平，也拓展与丰富了胶体光子晶体先进材料的　制备手段。受到《应用化学》评阅人高度评价。　中国在纳米技术研究领域“遥遥领先”　２月号的《科学计量学　（Ｓｃｉｅｎｔｏｍｅｔｒｉｃｓ）杂志说，中　国已经成为了一个主要的纳米技术参与者，但是印度仍然　在追赶一一而两国在希望占据全世界的纳米期刊和论文引　用的时候都要解决一些问题。　由新德里的国立科学技术与发展研究所（ＮＩＳＴＡＤＳ）　的Ｓｕｊｉｔ　Ｂｈａｔｔａｃｈａｒｙａ领导的这项研究用４种指标～一论　文发表、专利、标准以及研究带来的工艺和产品一一衡量了　中国和印度取得的进展。　中国发表的纳米技术论文的份额从２０００年的不到全球　ｌ０％激增到了２００９年的将近１／４一这取代了美国。相比　之下，印度占据了第７的位置。　然而，这两国在３个顶级的纳米技术科研期刊上都没有　良好的表现，尽管中国在高质量期刊上发表论文的数量正　在增加，它的科研人员在吸引论文弓Ｉ用方面仍然远远落后　于欧盟和美国。　在专利申请数量方面，中国仅次于美国，占了国际专　利活动的ｌ／５。相比之下，印度只占了这类活动的４％。　在２００５年４月，中国发布了纳米技术的国家标准并且　建立了针对材料的标准。该论文发现，它还建立了委员会用　于管理技术标准以及健康、安全和环境制度。　该研究说，中国的纳米科研比印度更加“精密”，把重　点放在了纳米材料及其应用上。该论文说，印度的研究“显　示了朝着解决发展问题的一种健康的趋势”，诸如基于纳米　技术的水解决方案、给药以及环境一一尽管这组作者指出　这是一个初步的评估。　Ｂｈａｔｔａｃｈａｒｙａ表示尽管印度看上去落在了后面，它超　过了许多先进国家，达到了全球排名第７的位置。　新德里的不结盟国家和其他发展中国家科学技术中心　的出版顾问Ｖｅｄ　Ｋｈａｒｂａｎｄａ说，诸如纳米技术等高度跨学　科的领域需要基础研究和产业之间的强有力的联系，他说　在这个方面仍然需要做更多的工作，特别是在私营部门。　“迫切需要私营部门领导这些国家的基础和应用研究，　特别是在印度，”他说。　兰州化物所仿生微纳米复合双层结构材　料研究取得系列成果　仿生纳米材料是材料领域的研究热点之一，国内外材　料科学工作者围绕仿生纳米材料的制备及其功能性开展了　大量的研究工作。　在中国科学院“百人计划”和国家自然科学基金委的　支持下，中国科学院兰州化学物理研究所仿生摩擦材料课　题组（ＢＭＴ）自２００１年以来围绕仿生纳米结构材料开展了一　中国粉体工业２０１２　Ｎｏ．２　Ｉ

聚丙烯纳米复合材料的研究及应用

李跃文 陈枝晴

(湖南科技职业学院高分子工程与技术系，长沙 ,410118 )

摘 要： 综述了聚丙烯基层状填料纳米复合材料、 纤维状填料纳米复合材料、 粉状填料纳米复 合材料、 POSS 纳米复合材料制备方法、结构与性能方面的最新研究进展，介绍了聚丙烯／粘土 纳米复合材料的一些实际应用，对今后的研究和开发方向也提出了自己的看法。

关键词： 聚丙烯，纳米复合材料，纳米填料，研究进展，应用

聚丙烯 (PP) 是目前产量最大、发展最快的合成树脂之一，它具有良好的综合力学性能、耐热 性、耐腐蚀性能和成型加工性能，应用范围十分广泛。但 PP 低温脆性大，耐老化性能不好，容易 燃烧，绝对强度和金属材料相比尚有一定差距，这些使其应用受到一定程度的制约。共聚、共混、 加助剂等传统的改性方法均有一定的局限性， 近年发展起来的纳米技术给 PP 提供了一种新的改性 途径，大量的研究表明，将 PP 与纳米组份复合，具有广泛而显著的改性效果。与传统方法相比， 通过形成纳

米复合材料对PP进行改性具有如下优点：(1)纳米组份含量很少时即有显著的改性效果；

(2) 在改善某些性能的同时，几乎不损害其它性能，特别是成型加工性能；(3)改性范围广 泛。

1、PP /层状填料纳米复合材料

1.1 PP/ 层状粘土纳米复合材料 自然界有些粘土矿物具有层状结构，如蒙脱土、累托土、斑脱土等。在适当的条件下，聚合 物分子链能插入到粘土片层之间，使片层层间距扩大，甚至剥离，从而形成纳米复合材料。由于 粘土片层的纳米效应和层状结构， PP/层状粘土纳米复合材料的力学强度、热稳定性、阻隔性、

阻燃性均有明显改善。

PP/ 蒙脱土纳米复合材料是研究和开发较早的 PP 纳米复合材料。目前的研究主要集中在熔融

共混法制备纳米复合材料及其结构与性能上。王平华［1］等用钠基蒙脱土 (Na-MMT) 和经十六

烷基三甲基溴化铵处理过的有机蒙脱土 (Org-MMT) 分别与 PP 制成了纳米复合材料，实验结果表 明， Na-MMT 和 Org-MMT 对 PP 均有良好的增强增韧效果，但两者填充形态不一样， Na-MMT 以纳米粒子形态填充， Org-MMT 以插层形态填充；另外， Na-MMT 还能诱导聚丙烯结晶晶型发 生转变，产生有利于提高聚丙烯冲击强度的 3晶型。丁超［2］等采用聚丙烯与甲基丙烯酸甲酯、

科技信息　ｌＩｆ　｝　《：　《ｉ｛ｉ：　０；’　ｔ　ｌｌ＿　ｌ　¨　＿　｛　｛　排布呈现Ｋａｇｏｍｅ格子特征，在低温下相邻　的三个Ｃｕ外离子上的单电子因耦合作用只表　现出一个单电子行为。由于ｚｎ　离子的阻　隔，该体系表现为磁性自旋玻璃特征。在　１ＯＫ时可观察到微弱的磁滞现象。　（本刊特约记者唐新德）　

据媒体报导，由成都交大晶宇科技有　限公司与东华大学共同承担的国家“十五”　８６３项目“特种功能氧化锌晶须及其高分子　复合材料研究”于２００５年１２月６日在北京通　过了项目验收，并获得验收专家和与会领导　的一致好评。该公司总经理、西南交通大学　高分子材料研究所所长周祚万教授参加了验　收会，并代表课题组汇报了课题执行情况。　该项目自２００３年７月启动以来，取得了　多项具有自主知识产权的创新性研究成果，　申报国家发明专利６项，欧洲专利１项，其中　２项发明专利已获授权；发表学术论文２８　篇，其中ＳＣＩ检索１　ｌ篇，参加国际交流与合　作活动５人次，其中赴会作特邀报告３次，并　即将合作组织国际会议一次（周祚万教授任　ＬｏＣａ１　Ｃｈａｉ　１－）；同时还与国内外多所大学　和研究所的著名研究小组开展了实质性学术　合作和人才培养。此外，项目资助研制的特　种功能氧化锌晶须复合材料已实现产业化，　并成功应用于抗菌、抗静电和吸波隐身材料　等领域，产生了显著的社会效益和经济效　益，产品销售额达３００Ｏ多万元。　（卢利平）　取得Ｉ　ｌ进晨　据悉，在国家杰出青年基金和中科院　百人计划等项目的支持下，中国科学院上海　光学精密机械研究所光子技术实验室在飞秒　激光诱导微纳功能结构研究方面最近取得重　要进展，研究并找到了一种新的计算全息方　法。该方法通过飞秒激光直写，在金属薄膜　上形成计算全息图；此法不需掩模且不必对　基体材料做清洗、刻蚀等特殊的前期及后期　处理；随后通过模拟算法，设计出　Ｆｏｕｒ　ｉ　ｅｒ型二元全息图。新方法克服了传统　计算全息图工艺复杂、对环境要求严格等缺　陷，有望在光学互联、空间滤波以及三维显　示等领域带来变革，并得到广泛应用。　（本刊特约记者　周莹）　

科玟１青恳　≤　；ｉ　ｌ　｛　ｉ？ｅｃ　ｈｎＯ｛◇　ｖ　ｌ　Ｏ　；　《》　‰…　

下，全可见光光线透过率达到９０％。　

据悉，发明的这种柔性透明聚酰亚胺薄膜　

材料，其薄膜具有良好的透光性，厚度在　

２５ｍｍ对５００ｎｍ以上波长光线透过率＞９０％；还　

具有良好的耐热性，ＩＴＯ和非晶硅镀膜工艺温度　

在２００℃，薄膜的玻璃化转变温度在２５０℃以　

上，具有足够的机械强度；并且薄膜表面光　

洁、平整、无针孔，可防止薄膜电池断路或短　

路现象发生，满足作为柔性平板显示和太阳电　

池衬底的聚合物薄膜必备条件，具有广阔的应　

用前景。　（周洪英）　

赫赫　逵　

据媒体近日报道，厦门大学化工学院郑南　

峰教授领导的研究团队制备出一种蓝色的新型　

钯纳米材料，其具有很高的催化活性，有望成　

为癌症光热疗的“希望之星　’。有关研究成果　

已刊登在近期的《自然纳米技术》上。　

钯是一种稀贵金属，在化学中主要用作催　

化剂。但高比表面积的钯纳米材料多为黑色，　

俗称为“钯黑”。郑南峰教授领导的研究团队　

却发现，通过形貌的精细调控，纳米钯可展示　

出绚丽的蓝色。实验表明，所制备出的这种蓝　

色钯纳米材料“钯蓝”不仅拥有“漂亮的外表”　

，而且拥有独特的光学、催化等性能。　

据介绍，“钯蓝”由尺寸均一的六边形超　

薄钯纳米片组成，薄片的厚度仅为１．８ｎｍ，边长　

可在２０～２００ｎｍ问调控。这样超薄的结构特征不　

仅使’钯蓝’具有高的比表面积，催化性能更为优　

越，而且结合理论计算，研究人员还发现，超　薄结构是’钯蓝’具有强近红外光吸收并呈现蓝色　

的主要原因。　

这一发现使得研究人员将之与当前用于肿　

瘤治疗的光热疗联系起来。经过一年多的反复　

实验，研究人员发现，“钯蓝”的超薄厚度使　

其无法散射近红外光，所吸收的光被完全转化　

为热，导致周围环境快速升温，可直接应用于　肿瘤的近红外光热疗。“同时，作为近红外光　

敏剂，’钯蓝Ｉ的最大特点在于它的超高光热稳定　

性，这一特性是其他现有贵金属纳米近红外光