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| 編輯推薦： |
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本书是针对复合纳米粒子的制备和性能研究方面的专著。
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| 內容簡介： |
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本书对复合纳米粒子的制备和性能进行了研究。首先设计了两种复合纳米粒子用作光子晶体材料，分别是二氧化硅聚苯乙烯核壳结构纳米粒子和四氧化三铁二氧化硅聚苯乙烯核层壳结构纳米粒子。通过调整工艺参数，制备在一定范围内粒径大小可控、粒径分布均匀、核（层）壳比例可控的复合纳米粒子。采用垂直自组装的方法将其组装成光子晶体。自编平面波展开法程序，用理论指导实验。其次，还合成了阳离子型白色电泳粒子（二氧化钛二氧化硅聚合物核层壳结构纳米粒子）和阳离子型红色电泳粒子（三氧化二铁二氧化硅聚合物核层壳结构纳米粒子），研究白色电泳粒子和红色电泳粒子的分散、电泳粒子的适宜结构及粒径大小。
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| 目錄：
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第1章绪论001
1.1复合纳米粒子概述001
1.2制备复合纳米粒子的材料002
1.2.1无机物002
1.2.2有机聚合物003
1.3复合纳米粒子的制备方法003
1.3.1无机纳米粒子的制备004
1.3.2有机纳米粒子的制备007
1.4纳米粒子的表面改性、包覆009
1.4.1化学改性法009
1.4.2接枝聚合法010
1.4.3配体交换法013
1.4.4其他表面改性方法015
1.5复合纳米粒子的表征015
1.5.1显微镜分析016
1.5.2光谱分析019
1.5.3散射分析020
1.5.4热重分析021
1.6材料性质的改变021
1.6.1粒子稳定性的提高022
1.6.2光学性质的改变022
1.6.3电学性质的改变022
1.7复合纳米粒子的应用023
1.7.1光子晶体023
1.7.2电泳粒子026
1.7.3催化、电子和其他应用027
1.8研究意义及内容028
第2章光子晶体材料核壳结构的SiO2PS NPs的制备与表征030
2.1引言030
2.2实验部分031
2.2.1实验试剂及仪器031
2.2.2光子晶体材料SiO2PS NPs的制备032
2.2.3光子晶体材料SiO2PS NPs的表征032
2.3结果与讨论033
2.3.1光子晶体材料SiO2PS NPs的制备过程033
2.3.2SiO2 NPs的制备033
2.3.3CC双键修饰的SiO2 NPs的制备037
2.3.4SiO2PS NPs的制备工艺讨论040
2.3.5光子晶体材料SiO2PS NPs的结构、性能表征043
2.4本章结论047
第3章光子晶体材料核层壳结构的Fe3O4SiO2PSNPs的制备与表征049
3.1引言049
3.2实验部分050
3.2.1实验试剂及仪器050
3.2.2光子晶体材料核层壳Fe3O4SiO2PS NPs的制备051
3.2.3光子晶体材料核层壳Fe3O4SiO2PS NPs的表征052
3.3结果与讨论053
3.3.1光子晶体材料Fe3O4SiO2PS NPs的制备过程053
3.3.2Fe3O4 NPs的制备053
3.3.3Fe3O4SiO2 NPs的制备059
3.3.4光子晶体材料Fe3O4SiO2PS NPs的结构、性能表征060
3.4本章结论066
第4章光子晶体的制备和平面波展开法程序的运算067
4.1引言067
4.2实验部分068
4.2.1实验试剂及仪器068
4.2.2垂直自组装制备光子晶体膜069
4.2.3平面波展开法程序编制原理069
4.2.4光子晶体的表征070
4.3结果与讨论071
4.3.1光子晶体的性能071
4.3.2光子晶体实验禁带与平面波展开法程序运算结果的对比研究076
4.4本章结论078
第5章白色电泳粒子和红色电泳粒子性能的研究080
5.1引言080
5.2实验部分081
5.2.1实验试剂及仪器081
5.2.2二氧化钛二氧化硅阳离子聚合物核层壳结构的白色电泳粒子的制备082
5.2.3三氧化二铁二氧化硅阳离子聚合物核层壳结构的红色电泳粒子的制备084
5.2.4电泳分散液的制备086
5.2.5TiO2SiO2-CH NPs、Fe2O3SiO2-CH NPs的表征086
5.3结果与讨论087
5.3.1TiO2SiO2-CH NPs和Fe2O3SiO2-CH NPs的合成087
5.3.2电泳粒子的分散性研究089
5.3.3电泳粒子的Zeta电位的研究091
5.3.4电泳粒子的适宜结构及粒径大小分析092
5.4本章结论097
附录098
参考文献113
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| 內容試閱：
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近年来，随着材料学、高分子化学等学科的发展，纳米材料受到人们越来越多的重视。由于体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应的存在，使得纳米尺寸的材料会表现出与常规尺寸材料不同的特性。这些特性使得纳米材料可以在很多领域得到应用。在众多不同形状的纳米材料中，纳米粒子由于其能够成球形、易于组装成所需的形状和厚度，吸引了众多研究人员的目光。而且随着化学和物理合成方法的迅速发展，许多结构复杂的复合纳米粒子得到开发。研究表明，通过选用适宜的内核和外壳材料，能够调整纳米粒子的光学、反应性、磁性等属性，因此，复合纳米粒子在生物、化学、物理、工程等领域有更广泛的应用前景。
1987年，Yablonovitch和John提出光子晶体的概念。光子晶体是由具有不同折射率的天然或人工材料在空间周期性排列组成的一种新型的光学介质。制备光子晶体的材料主要有三类：半导体材料、介质材料和有机聚合物材料。在光子晶体的研究领域，通过自组装单分散胶体颗粒的方式取得了一定的成果，但也存在着明显的不足。由于材料制备工艺的限制，高折射率的单分散颗粒如二氧化钛很难制备，而复合纳米粒子可以克服这一问题。在单分散性较好的二氧化硅或是聚苯乙烯颗粒表层包覆一层或两层高折射率的材料，一方面避免了制备技术的不足，另一方面内核和外壳材料又改变了单一材料的光学性能。因此复合纳米粒子广泛应用在光子晶体研究领域之中。
复合粒子在显示器件中也具有很好的应用前景。电泳粒子是电子墨水型电泳显示器件中的重要组成物质。为了达到理想的显示效果，电泳粒子必须具有以下特点：①较小的密度；②较好的光学性质；③较好的化学稳定性；④良好的热稳定性；⑤粒子表面带电量足够大；⑥粒径适中；⑦粒子状态稳定不聚集或不团聚。无机纳米粒子具有优异的光学性能、较好的化学稳定性和良好的热稳定性，可以满足电泳粒子的性能要求。但无机纳米粒子表面电荷密度较小、密度偏大且在油相中分散性不好，因此需要对其进行聚合物改性、包覆，以改善表面电荷密度、分散性和光学性能。
因此，本书对复合纳米粒子的制备和性能研究进行了介绍。首先，设计了两种复合纳米粒子用作光子晶体材料，分别是二氧化硅聚苯乙烯核壳结构纳米粒子（SiO2PS NPs）和四氧化三铁二氧化硅聚苯乙烯核层壳结构纳米粒子（Fe3O4SiO2PS
NPs）。通过调整工艺参数，制备在一定范围内粒径大小可控、粒径分布均匀、核（层）壳比例可控的复合纳米粒子。采用垂直自组装的方法将其组装成光子晶体。自编平面波展开法程序，用理论指导实验。其次，还合成了阳离子型白色电泳粒子（二氧化钛二氧化硅聚合物核层壳结构纳米粒子，TiO2SiO2-CH
NPs）和阳离子型红色电泳粒子（三氧化二铁二氧化硅聚合物核层壳结构纳米粒子，Fe2O3SiO2-CH NPs），研究白色电泳粒子和红色电泳粒子的分散、电泳粒子的适宜结构及粒径大小。
本书由牡丹江师范学院王超宇著，牡丹江师范学院徐晓雨参与了部分工作。书中引用了部分书刊的资料、文献，在此向所引用参考文献的作者致以谢意!由于水平所限，书中不足之处在所难免，敬请广大读者批评指正!
王超宇
2018年6月
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