摘 要

材料的复合化是大势所趋，是满足人类日益增长的需要的必然趋势。两种以上不同功能的材料之间的复合，是1 1的过程，而结果必然是大于2的。纳米复合材料是一种具有广阔应用前景以及应用价值的新型材料，它具备了许多其他材料所没有的优秀特点，其纳米尺度的结构，对于材料的进一步修饰和改性给予了更好的可塑造性和更多的可能性。

实验主要研究和探讨的内容有：有机/无机荧光纳米复合粒子合成以及有机/无机荧光复合膜的制备，复合纳米粒子的粒径影响因子与影响规律，复合纳米粒子在丙烯酸乳液与水中的分散性，复合膜与有机膜的力学性能与荧光强度的对比。

通过实验中的不断研究与查阅资料所得的理论分析知，制备有机/无机荧光复合膜的方法克服了有机染料的缺陷从而进一步扩大了它的应用范畴。

关键词：复合纳米粒子；罗丹明B有机染料；溶胶-凝胶法；复合膜

Abstract

Composite materials is the trend, it can meet the growing needs from the human. The functions of composites of two or more different materials must be greater than themselves. Nanocomposites are having a broad application prospects and the value of the new material, it has many outstanding features of other materials that are not .For example,the structure of its nanoscale can give a better shape and more possibilities for further modification and modified materials.

The main contents of experimental studied and discussed are: The preparation of fluorescent nanocomposites of organic / inorganic and composite film of the fluorescent organic / inorganic, studied the influencing factors of diameter of nanocomposites and how they effect, and how nanocomposites dispersed in acrylic emulsion with water, finally, made a comparison of mechanical properties of the composite film and the fluorescence intensity of the organic film.

Through theoretical research and experiment constantly and analyze data we can conclude: the method for preparing organic / inorganic fluorescent composite membrane overcome the shortcomings of the organic dye in order to further expand its scope of application.

Keywords：nanocomposites；organic dye Rhodamine B；sol-gel method；composite film

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1 纳米复合材料 1

1.2 半导体纳米材料 1

1.3 有机荧光染料与荧光MSN_S 2

1.4 纳米二氧化硅 3

1.5 溶胶-凝胶法 3

1.6 本论文的研究目的、基本内容及研究目标 5

第二章 有机/无机荧光复合纳米颗粒的合成 6

2.1 实验部分 6

2.1.1 实验仪器 6

2.1.2 实验试剂 6

2.1.3 实验步骤 7

2.2 测试与表征方法 8

2.3.1 扫描电镜测试 8

2.3.2 透射电镜测试 9

2.3 结果与讨论 9

2.4 本章小结 11

第三章 有机/无机荧光复合膜材料的制备 13

3.1 原料丙烯酸乳液的合成 13

3.1.1 实验试剂 13

3.1.2 实验仪器 13

3.1.3 实验步骤 13

3.2 实验部分 14

3.2.1 实验试剂 14

3.2.2 实验仪器 14

3.2.3 实验步骤 15

3.3 测试与表征方法 16

3.3.1 扫描电镜测试 16

3.3.2 力学性能的测试 17

3.4 结果与分析 18

3.5 对照实验 19

3.5.1 实验试剂 19

3.5.2 实验仪器 20

3.5.3 实验步骤 20

3.5.4 测试与表征方法 21

3.5.5 结果与分析 22

3.6 本章小结 22

3.7 实验中遇见的问题与不足 23

第四章 结论 24

参考文献 25

致谢 26

第一章 绪论

1.1 纳米复合材料

我们可以把在三维空间中有一维及一维以上的尺度在一到一百纳米范围内的材料或者由1-100纳米尺寸的材料作为基本重复单元构成的一种材料称之为纳米材料^[1]。且随着纳米技术的不断发展，有机/无机纳米复合颗粒引起了人们的广泛关注。传统的材料不足已经体现出来，此时材料的复合化则应运而生，在此基础之上，研究者们通过将具有简单特点的不同功能的单一材料通过这样或那样的方法合成在一起即1 1的过程，可制成性能更加优越（即1 1＞2）的新型复合材料。不同于纯粹的单组份纳米材料，纳米复合材料是由两种或两种以上材料用纳米级别尺寸也就是一纳米到一百纳米在至少一个方向上通过物理或化学的方法复合而成的一种多固相材料^[2]。对比复合材料的定义，我们不难发现，纳米复合材料的异曲同工之处，也可以理解为，纳米复合材料只是复合材料发展到一定程度之后在精细尺寸方面的进一步发展，这是必然趋势。即纳米复合材料不仅具备了许多常规传统的复合材料所拥有的特点，同时还具备了许多其自身所特有的特殊性能。

纳米复合材料是一种具有广阔应用前景以及应用价值的新型材料，它具备了许多其他材料所没有的优秀特点，其纳米尺度的结构，对于材料的进一步修饰和改性给予了更好的可塑造性和更多的可能性。同时，因为无机化学和生物技术的迅速发展，所以对于纳米材料的合成和应用提供了越来越好的技术便利以及背景支持。由此促进了新型纳米复合材料的进一步的良性发展，更加丰富了纳米复合材料的应用领域，使其呈现多元化的趋势。因此，相关科研工作者对于如何制备纳米复合材料、如何探索纳米复合材料的应用领域展开的研究和探讨工作以及在之前的研究基础之上，再一步完善纳米复合材料的生产方式，扩展纳米复合原料的作用规模是十分重要的，也是具有极好的可继续发展的潜力和前瞻性的。

1.2 半导体纳米材料

如何来定义介孔原料，通常来说，它其实指的是孔的直径位于二到五十毫米之间的一种多孔材料^[3]。半导体纳米颗粒已经引起了广泛而强烈的兴趣，无论是科学还是工业领域，由于他们在各种不同领域的巨大潜能应用。第II-VI族半导体纳米颗粒一直是研究焦点，因为他们的重要光电特性，即在平板显示器，场效应薄膜晶体管，发光二极管，和单电子晶体管的应用中呈现的特性，由于半导体纳米粒子的性质取决于它们的尺寸和超晶格结构，所以在合成过程中控制他们的尺寸和形状是十分重要的^[4]。与高度统一的一维排列通道结构介孔二氧化硅主机内的纳米粒子的制备代表了一种收缩的成长过程，提供了纳米粒子尺寸的控制。在对介孔材料有所了解的基础之上，所通过查阅文献可以总结出一下结论，即中孔原料的特点如下所述：