万方数据 东华大学硕士学位论文 载银纳米粒子温度响应性杂化纳米纤维膜的研究 第一章绪论 1.1 前言 纳米材料是指在三维空间中至少有一维的尺度处于1-1000 nm 范围内或由 它们作为基本单元构成的材料。纳米材料大致可分为纳米粒子、纳米纤维、纳米 膜、纳米复合材料等种类。纳米材料由于尺度小,会出现特异的表面效应、体积 效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应等,其光学、热学、电学、磁学、力学、化 学等性质也就相应地发生十分显著的变化 。纳米粒子是三维尺度均在纳米级的纳米材料,与其它种类纳米材料相比,尺寸更小,表面积更大,因此具有与相应 的宏观材料更加明显不同的性能。例如,宏观块状金属银是通常条件下比较稳定 的材料,但是银纳米粒子(AgNPs)由于具有很高的比表面积和表面能而拥有很多 独特的性能,如局域表面等离子体共振(LSPR)光学性能、表面电场增强效应、催 化活性和杀菌性能等 。然而,AgNPs和其它纳米粒子一样,因表面能高极易发 生团聚,团聚之后会丧失它的特性,所以通常要对其进行表面改性或将其负载在 特定的载体中 。如果将AgNPs负载在具有刺激响应性的智能水凝胶材料中, 不仅可避免它发生团聚,还可利用外界刺激来调节它的性能 。目前用于负载AgNPs 的智能水凝胶材料主要有智能块状水凝胶和智能微凝胶,前者对外界刺 激的响应速度慢,后者通常以胶体粒子的形式分散在水中,不具有宏观尺寸和强 度,因此难以用于特定的器件中,也不易进行回收利用 。因此研究开发其它具有快速刺激响应性和宏观强度的智能材料作为AgNPs 的载体,是有明显实际意 义的研究课题。 纳米纤维是两维尺度为纳米级的纳米材料。纳米纤维通常采用静电纺丝法制 备,该方法具有设备简单、纤维产率较高、适用的材料种类多等特点 。静电纺丝形成的纳米纤维一般以纳米纤维膜的形式存在,具有宏观尺寸和强度,另外具 有表面积大和孔隙率高等特性,因此在组织工程、药物释放、纳米传感器、催化 剂载体等领域显示出良好的应用前景 。