纳米材料玻璃及高分子..pptVIP

2. 嵌段共聚物 在嵌段共聚物中，大部分自组装利用的是不同嵌段的亲疏水效应，将两条不相容的分子链通过共价键连接起来，这样既阻止了链段完全分离，同时又实现了相分离，可以获得分子链段周期性有序的片状、圆柱状和球状等相。 * * 纳米材料 小组成员： 三维纳米结构（3D nanostructure）是指由零维、一维、二维中的一种或多种基本结构单元组成的复合材料，其中包括：横向结构尺寸小于100 nm的物体；纳米微粒与常规材料的复合体；粗糙度小于100 nm的表面；纳米微粒与多孔介质的组装体系等。它包括： ?(1) 纳米玻璃?????(2) 纳米陶瓷????(3) 纳米介孔材料??? (4) 纳米金属?????? (5) 纳米高分子 三维纳米材料 纳米玻璃?? 一.定义： 纳米玻璃属于无机非晶质材料，它是指在透明玻璃连续相中周期排列着纳米尺寸的第二相(微粒子、分相、结晶或气孔)的玻璃材料。 玻璃的特点是透明、热或光化学稳定性好，并具有无定形结构能容纳不同晶格常数的纳米尺度量子点而产生较少界面缺陷，是比较理想的基体材料。纳米功能颗粒与玻璃相之间通过相的复合，可以获得具有一系列特殊性能的功能材料，根据玻璃中纳米粒子的粒度大小，纳米玻璃的研究内容分为3个研究层次。 纳米玻璃?? 研究层次 (1)? 原子、分子级控制技术(1nm左右)：通过组成控制和引入结构缺陷等，控制局部配位场，发现新的光、电能。? (2)? 超微粒子结构控制技术(1～数10nm)：利用气相法、溶液法等加工技术和超短脉冲激光、超高压、附加高电压等外来能源，对微粒子、分相和结晶、气孔的周期排列进行控制，创造超高亮度发光体、环境激素分离元件、光集成元件等基础材料。? 纳米玻璃?? 研究层次 (3) 高次结构控制技术(数10nm以上)：利用无机-有机复合析出各向异性的晶体和控制其界面状态等，进行高次异型结构、周期规则结构形成技术的研究，进一步研究可能用于太阳电池、运输机械、等的超轻质、高强度玻璃基板材料。 纳米玻璃的制备方法 1. 熔融热处理法 2. 溶胶-凝胶法 3. 离子注入法 4. 离子交换法 5. 气相沉积法 6. 辅助电场法 7. 光诱导热处理晶化法 纳米玻璃的制备方法 熔融热处理法 熔融热处理法，也称共熔法，是将基础玻璃料与掺杂物混合（一般同时）引入还原剂，如Sb2O3、SnO2等，干燥后高温熔融，再冷却成型。 利用熔融热处理工艺可制备在硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐玻璃系统中掺杂纳米金属Au、Ag、Cu 或部分半导体材料的复合玻璃。 此法工艺简单，成本低廉，可制备大尺寸和各种形状的玻璃材料，但需要高温熔制，一般为1200-1500℃。熔融法制备时还必须注意热处理气氛。掺杂物的低溶解度和易挥发或氧化使得掺入质量分数（10-1％~10-4％）少，且不易控制，易出现杂相。 溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法（sol-gel）通常将半导体颗粒原料或金属盐直接引入溶胶制成干胶后进行热处理析出纳米颗粒。该工艺合成温度低，并能用气氛保护，能制备具有特殊组成的玻璃，适用于制备薄膜材料的样品。样品成分完全可以按照其原始配方和化学计量比较准确获得，并且具有高的纯度和良好的均匀型。 优点：具有掺杂浓度高、粒径分布窄等优点 缺点: 不易形成多组分玻璃，有时还会产生其他产物。 纳米玻璃的制备方法 离子交换法 离子交换法（Ion Exchange Law）主要是通过低共熔盐的不同离子如Ag+ Cu+ 等替换玻璃基质表面层的一价碱金属离子（Li+ K+ Cs+ Na+等），再在还原气氛下退火使金属离子还原，通过热处理使金属原子聚集长大，纳米金属颗粒在玻璃与低共熔盐的界面及近表面层析出。 此法成本低，可大规模生产，能使颗粒分布均匀，并可提高掺入量，达几个百分比，被广泛用于硅酸盐玻璃掺杂Ag和Cu。 纳米玻璃的制备方法 纳米玻璃的应用 纳米微粒具有独特的小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应、介电限域效应等,使纳米玻璃具有独特的性能，从而为其带来广泛的应用。 1. 光学功能材料 ??? 近年来理论和实验的研究发现，纳米功能颗粒(金属和半导体)掺杂玻璃在吸收限附近的强光作用下有很大的光学非线性，且具有快的光响应速度等特性，在光计算、光通讯、光信息处理和电光效应的器件方面具有很重要的应用前景，是当前国际光学功能材料研究的热点之一。 2. 超高亮度发光玻璃 ??? 把发光超微粒子发光超微粒子以高浓度稳定地保持在玻璃中，就能得到用于显示装置和夜间照明的发光玻璃。如用反微胶囊法制备的直径为几十纳米的玻璃微粒中平均添加1 个半导体超微粒子，然后使该微