Разработка методов получения наночастиц оксида цинка различных размеров и форм для эпоксидных композиционных материалов

• Автор: Цзан Сяовэй
• Шифр специальности: 05.16.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

Введение

1. Литературный обзор

1Л. Основные физико-химические свойства оксида цинка

1.2. Кристаллическая структура вюрцитообразного оксида цинка

1.3. Наноструктуры на основе оксида цинка

1.4. Методы получения наночастиц оксида цинка сферической формы

1.5. Методы получения наночастиц оксида цинка стержнеобразной формы

1.5.1. Метод осаждения

1.5.2. Гидротермальный (сольвотермальный) метод

1.5.3. Микроэмульсионный метод
1.6. Методы получения наноструктур оксида цинка цветочноподобной формы
1.6.1. Метод осаждения
1.6.2. Метод осаждения с использованием подложки
1.7. Наночастицы оксида цинка в полимере
1.7.1. Введение наночастиц оксида цинка в матрицу полимера
1.7.2. Свойство и применение полимерных композитов
с наночастицами оксида цинка
1.8. Обоснование выбора объектов исследования
2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Реактивы и материалы
2.2. Методика экспериментов
2.2.1. Методика получения наночастиц оксида цинка сферической формы методом осаждения
2.2.2. Методика получения наночастиц оксида цинка в спиртовых растворах
2.2.3. Методика получения наностержней оксида цинка методом осаждения
2.2.4. Методика получения наноструктур оксида цинка в форме цветков методом осаждения
2.3. Методы исследования свойств наночастиц оксида цинка
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
3.1. Получение наночастиц оксида цинка сферической формы
3.1.1. Исследование влияния концентрации и температуры на размер
и структуру наночастиц оксида цинка сферической формы
3.1.2. Получение наночастиц оксида цинка в спиртовых растворах
3.2. Получение нано- и микрочастиц оксида цинка стержнеобразной формы
3.2.1. Исследование влияния температуры синтеза на размер
и структуру стержней оксида цинка
3.2.2. Исследование влияния концентрации исходных реагентов
на размер и структуру стержней оксида цинка
3.2.3. Исследование влияния продолжительности синтеза на размер
и структуру стержней оксида цинка
3.2.4. Исследование влияния изменений соотношения исходных веществ на размер и структуру стержней оксида цинка
3.2.5. Исследование влияния типа прекурсора на размер и структуру частиц оксида цинка стержнеобразной формы
3.3. Получение частиц оксида цинка в форме цветков
3.3.1. Исследование влияния концентрации осадителя НаОН на форму
и размер частиц оксида цинка

3.3.2. Исследование влияния температуры синтеза на образование частиц оксида цинка в форме цветков
3.3.3. Исследование влияния типа прекурсора на образование частиц оксида цинка в форме цветков
3.3.4. Исследование влияния порядка смешения компонентов
на получение частиц оксида цинка различной формы
3.4. Испытания образцов эпоксидных композиционных материалов, содержащих частицы оксида цинка различной формы
3.4.1. Испытания образцов композитов, содержащих наностержни оксида цинка
3.4.2. Испытания образцов композитов, содержащих частицы оксида цинка в форме цветков
3.5. Исследование адгезии образцов композитов на основе сополимера акриловой смолы, содержащих частицы оксида цинка различной формы
к алюминиевому сплаву
Выводы
Список литературы
Благодарность

1.5.3. Микроэмульсионный метод
Капли микроэмульсии в микроэмульсионном методе получения наночастиц являются наноразмерными микрореакторами [211]. При этом могут получаться НС с узким распределением по размерам [212-214].
В работе [88] представлен микроэмульсионный метод получения НС ZnO с использованием DBS в качестве ПАВ (рис. 15). Диаметр и длина наностержней ZnO составляют около 150 ± 10 нм и 2,17 ± 0,13 мкм, соответственно. Противоположные торцевые части наностержней различаются - с одной стороны они граненные, а с другой имеют форму полусферы. Из этого можно сделать вывод, что направление роста кристаллов идет в сторону образования полусферического окончания. Рост монокристаллов начинается с разложения аморфных палочкообразных Zn(OH)2 - прекурсоров.
Рис. 15 (а) СЭМ-изображение НС ZnO;
(б) ПЭМ-изображение монокристаллов НС ZnO [88]
В работе [212] с использованием натриевой соли этилбензоловой кислоты (ЭБК) были получены наностержни со средним диаметром 80 нм, а в случае с натриевой солью додецилбензолсульфоновой кислоты (ДБСК) - 300 нм (рис. 16). В обоих вариантах длина наностержней равнялась нескольким микронам. НС ZnO, синтезированные при помощи ЭБК, т.е. ПАВ с короткой алкильной