原位生长法制备聚合物无机纳米杂化材料及其性能研究

利用溶胶-凝胶反应使纳米粒子在聚合物基体中原位生长，制备聚合物无机纳米杂化材料。利用聚合物分子链为无机纳米粒子提供的纳米尺寸范围的受限生长空间，实现无机纳米粒子（包括SiO2、TiO2、ZnO等）在聚合物基体中的结构、粒径、形貌及分散的有效调控，制备分散均匀和结构稳定的聚合物无机纳米杂化材料。揭示无机纳米粒子在聚合物基体中的生长规律，认识聚合物纳米杂化薄膜和聚合物纳米杂化纤维的功能特性。该项目对寻求聚合物无机纳米杂化材料的新型制备方法，获得功能性有机无机纳米杂化材料具有重要意义。

本项目自启动以来，重点研究了聚合物纳米杂化材料的原位生长制备方法及其机理，利用溶胶-凝胶反应使纳米粒子在聚合物基体中原位生长，制备了聚合物无机纳米杂化材料，并研究了原位生长法对材料的功能特性的影响规律，项目取得了预期的成果。本项目利用聚合物分子链为纳米粒子提供的纳米与微米尺寸之间的受限生长空间，实现了无机纳米粒子（包括TiO2、ZnO等）在聚合物基体（包括PET、PMMA、PVDF等）中的结构、粒径、分散及形貌的有效调控，制备了分散均匀和结构稳定的聚合物无机纳米杂化材料。同时，本项目以PMMA/TiO2纳米杂化材料的原位生长为例，揭示了无机纳米粒子在聚合物基体中的生长规律，同时研究了聚合物纳米杂化薄膜和聚合物纳米杂化纤维的功能特性。该项目对寻求聚合物无机纳米杂化材料的新型制备方法，获得功能性有机无机纳米杂化材料具有重要意义。以本项目的研究结果作为基础共发表论文9篇，其中SCI收录8篇，影响因子高于3的论文3篇，申请发明专利两项，其中一项获得授权。