高性能高分子材料高性能高分子材料袁新华袁新华yuanxhujs.edu.cn第四章第四章第四章第四章 聚合物基纳米复合材料聚合物基纳米复合材料聚合物基纳米复合材料聚合物基纳米复合材料概述概述概述概述聚合物聚合物聚合物聚合物/ /无机纳米微粒复合材料无机纳米微粒复合材料无机纳米微粒复合材料无机纳米微粒复合材料聚合物聚合物聚合物聚合物/ /蒙脱土纳米复合材料蒙脱土纳米复合材料蒙脱土纳米复合材料蒙脱土纳米复合材料聚合物聚合物聚合物聚合物/ /无机物纳米复合材料进展无机物纳米复合材料进展无机物纳米复合材料进展无机物纳米复合材料进展主主主主要要要要内内内内容容容容聚合物纳米复合材料：聚合物纳米复合材料：聚合物纳米复合材料：聚合物纳米复合材料：各种纳米单元与有机聚合物以各种方式各种纳米单元与有机聚合物以各种方式各种纳米单元与有机聚合物以各种方式各种纳米单元与有机聚合物以各种方式复合制成的复合材料，只要其中某一组成相至少有一维的尺复合制成的复合材料，只要其中某一组成相至少有一维的尺复合制成的复合材料，只要其中某一组成相至少有一维的尺复合制成的复合材料，只要其中某一组成相至少有一维的尺寸处在纳米尺度的范围内。寸处在纳米尺度的范围内。寸处在纳米尺度的范围内。寸处在纳米尺度的范围内。 纳米粒子作结构单元：纳米粒子作结构单元：纳米粒子作结构单元：纳米粒子作结构单元：0-00-0复合型、复合型、复合型、复合型、0-20-2复合型、复合型、复合型、复合型、0-30-3复合型复合型复合型复合型 纳米丝作结构单元：纳米丝作结构单元：纳米丝作结构单元：纳米丝作结构单元：1-21-2复合型和复合型和复合型和复合型和1-31-3复合型复合型复合型复合型 纳米膜为结构单元：纳米膜为结构单元：纳米膜为结构单元：纳米膜为结构单元：2-32-3复合型复合型复合型复合型 多层纳米复合材料、介孔纳米复合材料等多层纳米复合材料、介孔纳米复合材料等多层纳米复合材料、介孔纳米复合材料等多层纳米复合材料、介孔纳米复合材料等分分分分类类类类一、概述一、概述一、概述一、概述纳米粉末与高分子粉末、高分子膜、高分子形体材料复合纳米粉末与高分子粉末、高分子膜、高分子形体材料复合纳米粉末与高分子粉末、高分子膜、高分子形体材料复合纳米粉末与高分子粉末、高分子膜、高分子形体材料复合高分子纳米纤维增强薄膜和形体复合材料高分子纳米纤维增强薄膜和形体复合材料高分子纳米纤维增强薄膜和形体复合材料高分子纳米纤维增强薄膜和形体复合材料Polymer Polymer nanocompositesnanocomposites聚合物基纳米复合材料：聚合物基纳米复合材料：聚合物基纳米复合材料：聚合物基纳米复合材料：聚合物为基体的纳米复合材料，不聚合物为基体的纳米复合材料，不聚合物为基体的纳米复合材料，不聚合物为基体的纳米复合材料，不 包括聚合物为分散相的情况。包括聚合物为分散相的情况。包括聚合物为分散相的情况。包括聚合物为分散相的情况。 聚合物聚合物聚合物聚合物/ /聚合物：聚合物：聚合物：聚合物：分子复合、原位复合分子复合、原位复合分子复合、原位复合分子复合、原位复合 聚合物聚合物聚合物聚合物/ /非聚合物纳米粒子：非聚合物纳米粒子：非聚合物纳米粒子：非聚合物纳米粒子：橡胶橡胶橡胶橡胶/ /炭黑增强体炭黑增强体炭黑增强体炭黑增强体系系系系 聚合物聚合物聚合物聚合物/ /无机纳米粒子无机纳米粒子无机纳米粒子无机纳米粒子分分分分类类类类常归为聚合物共混常归为聚合物共混常归为聚合物共混常归为聚合物共混也可将嵌段共聚物和接枝共聚物归入也可将嵌段共聚物和接枝共聚物归入也可将嵌段共聚物和接枝共聚物归入也可将嵌段共聚物和接枝共聚物归入微乳液制备的聚合物乳液与与一般聚合物乳液复合微乳液制备的聚合物乳液与与一般聚合物乳液复合微乳液制备的聚合物乳液与与一般聚合物乳液复合微乳液制备的聚合物乳液与与一般聚合物乳液复合聚合物聚合物聚合物聚合物/ /颗粒状纳米无机粒子颗粒状纳米无机粒子颗粒状纳米无机粒子颗粒状纳米无机粒子聚合物聚合物聚合物聚合物/ /层片状纳米无机粒子层片状纳米无机粒子层片状纳米无机粒子层片状纳米无机粒子二、聚合物二、聚合物二、聚合物二、聚合物/ /无机纳米微粒复合材料无机纳米微粒复合材料无机纳米微粒复合材料无机纳米微粒复合材料聚合物聚合物聚合物聚合物/ /无机纳米微粒复合材料：无机纳米微粒复合材料：无机纳米微粒复合材料：无机纳米微粒复合材料：无机纳米粒无机纳米粒无机纳米粒无机纳米粒子分散于聚合物基体中的复合体系子分散于聚合物基体中的复合体系子分散于聚合物基体中的复合体系子分散于聚合物基体中的复合体系改善改善改善改善塑料力学性能和物理性能：用于塑料的塑料力学性能和物理性能：用于塑料的塑料力学性能和物理性能：用于塑料的塑料力学性能和物理性能：用于塑料的增强、增韧和提高耐热性增强、增韧和提高耐热性增强、增韧和提高耐热性增强、增韧和提高耐热性利用无机纳米粒子的某些功能制备利用无机纳米粒子的某些功能制备利用无机纳米粒子的某些功能制备利用无机纳米粒子的某些功能制备功能材料功能材料功能材料功能材料无机纳米粒子改性塑料的最大无机纳米粒子改性塑料的最大无机纳米粒子改性塑料的最大无机纳米粒子改性塑料的最大优点优点优点优点：可同时提高：可同时提高：可同时提高：可同时提高冲击强冲击强冲击强冲击强度和拉伸强度、模量和热变形温度度和拉伸强度、模量和热变形温度度和拉伸强度、模量和热变形温度度和拉伸强度、模量和热变形温度橡胶增韧塑料时模量和拉伸强度会下降橡胶增韧塑料时模量和拉伸强度会下降橡胶增韧塑料时模量和拉伸强度会下降橡胶增韧塑料时模量和拉伸强度会下降 无机纳米粒子作为塑料的非弹性体增韧剂受到越来越多的无机纳米粒子作为塑料的非弹性体增韧剂受到越来越多的无机纳米粒子作为塑料的非弹性体增韧剂受到越来越多的无机纳米粒子作为塑料的非弹性体增韧剂受到越来越多的重视重视重视重视 无机纳米粒子：无机纳米粒子：无机纳米粒子：无机纳米粒子：CaCOCaCO3 3、MgCOMgCO3 3、SiOSiO2 2、TiOTiO2 2等等等等 几乎所有的热塑性树脂（几乎所有的热塑性树脂（几乎所有的热塑性树脂（几乎所有的热塑性树脂（通用塑料通用塑料通用塑料通用塑料和和和和工程塑料工程塑料工程塑料工程塑料）都可用无机纳）都可用无机纳）都可用无机纳）都可用无机纳米粒子改性，提高力学性能、加工性能和米粒子改性，提高力学性能、加工性能和米粒子改性，提高力学性能、加工性能和米粒子改性，提高力学性能、加工性能和尺寸稳定性尺寸稳定性尺寸稳定性尺寸稳定性 塑料增强和增韧塑料增强和增韧塑料增强和增韧塑料增强和增韧纳米纳米纳米纳米SiOSiO2 2改性改性改性改性PMMAPMMA，拉伸强度提高，拉伸强度提高，拉伸强度提高，拉伸强度提高1010倍倍倍倍PVC/CPEPVC/CPE中中中中加入加入加入加入5%-12% 5%-12% CaCOCaCO3 3纳米微粒，缺口冲击强度提高纳米微粒，缺口冲击强度提高纳米微粒，缺口冲击强度提高纳米微粒，缺口冲击强度提高1 1倍倍倍倍无机纳米粒子具有较大的无机纳米粒子具有较大的无机纳米粒子具有较大的无机纳米粒子具有较大的比表面积比表面积比表面积比表面积和和和和表面能表面能表面能表面能，且有，且有，且有，且有刚性刚性刚性刚性粒径粒径粒径粒径10nm10nm的的的的TiOTiO2 2粉与粉与粉与粉与PPPP熔融共混复合，冲击强度提高熔融共混复合，冲击强度提高熔融共混复合，冲击强度提高熔融共混复合，冲击强度提高40%40%，弯曲，弯曲，弯曲，弯曲模量提高模量提高模量提高模量提高20%20%，热变形温度提高，热变形温度提高，热变形温度提高，热变形温度提高70%70%5wt%5wt%的纳米粒子的纳米粒子的纳米粒子的纳米粒子SiC/SiSiC/Si3 3N N4 4与与与与LDPELDPE熔融共混复合，冲击强度和拉熔融共混复合，冲击强度和拉熔融共混复合，冲击强度和拉熔融共混复合，冲击强度和拉伸强度提高伸强度提高伸强度提高伸强度提高一倍一倍一倍一倍。塑料增强和增韧塑料增强和增韧塑料增强和增韧塑料增强和增韧聚合物基体加入纳米粉体，聚合物基体加入纳米粉体，聚合物基体加入纳米粉体，聚合物基体加入纳米粉体，耐冲击强度耐冲击强度耐冲击强度耐冲击强度、拉伸强度拉伸强度拉伸强度拉伸强度、热热热热变形温度变形温度变形温度变形温度都有较大幅度提高都有较大幅度提高都有较大幅度提高都有较大幅度提高例如例如例如例如纳米粉体具有纳米粉体具有纳米粉体具有纳米粉体具有特殊的物理化学特殊的物理化学特殊的物理化学特殊的物理化学特性，但难于特性，但难于特性，但难于特性，但难于加工成型加工成型加工成型加工成型成制品，聚合物为基成制品，聚合物为基成制品，聚合物为基成制品，聚合物为基体，纳米粉分散其中，可体，纳米粉分散其中，可体，纳米粉分散其中，可体，纳米粉分散其中，可最大程度地发挥最大程度地发挥最大程度地发挥最大程度地发挥纳米粉的功能特性纳米粉的功能特性纳米粉的功能特性纳米粉的功能特性光学特性及应用光学特性及应用光学特性及应用光学特性及应用功能材料功能材料功能材料功能材料1 1、聚合物、聚合物、聚合物、聚合物/ /无机纳米微粒复合材料的无机纳米微粒复合材料的无机纳米微粒复合材料的无机纳米微粒复合材料的光吸收荧光效应光吸收荧光效应光吸收荧光效应光吸收荧光效应 稀土荧光材料与复合物复合，可制成透明性很高的薄膜，具有很高转光稀土荧光材料与复合物复合，可制成透明性很高的薄膜，具有很高转光稀土荧光材料与复合物复合，可制成透明性很高的薄膜，具有很高转光稀土荧光材料与复合物复合，可制成透明性很高的薄膜，具有很高转光性质，可将有害紫外线转移成可见光，作性质，可将有害紫外线转移成可见光，作性质，可将有害紫外线转移成可见光，作性质，可将有害紫外线转移成可见光，作农膜可大幅提高蔬菜产量农膜可大幅提高蔬菜产量农膜可大幅提高蔬菜产量农膜可大幅提高蔬菜产量 TiOTiO2 2、FeFe2 2OO3 3、AlAl2 2OO3 3、SiOSiO2 2、ZnOZnO等纳米无机粒子能吸收紫外光，复合等纳米无机粒子能吸收紫外光，复合等纳米无机粒子能吸收紫外光，复合等纳米无机粒子能吸收紫外光，复合后可制成后可制成后可制成后可制成紫外光吸收膜紫外光吸收膜紫外光吸收膜紫外光吸收膜半导体器件中的半导体器件中的半导体器件中的半导体器件中的紫外线过滤器紫外线过滤器紫外线过滤器紫外线过滤器、防晒化妆品防晒化妆品防晒化妆品防晒化妆品、具紫外吸收能力的、具紫外吸收能力的、具紫外吸收能力的、具紫外吸收能力的油漆油漆油漆油漆 纳米微粒尺寸远小于红外波长，对红外光透过率高，纳米微粒尺寸远小于红外波长，对红外光透过率高，纳米微粒尺寸远小于红外波长，对红外光透过率高，纳米微粒尺寸远小于红外波长，对红外光透过率高，反射小，用作反射小，用作反射小，用作反射小，用作红外光吸收材料红外光吸收材料红外光吸收材料红外光吸收材料 纳米微粒比表面积大，对电磁波吸收强，纳米微粒比表面积大，对电磁波吸收强，纳米微粒比表面积大，对电磁波吸收强，纳米微粒比表面积大，对电磁波吸收强，吸收电磁波吸收电磁波吸收电磁波吸收电磁波隐隐隐隐身材料身材料身材料身材料方面具有重要应用前景方面具有重要应用前景方面具有重要应用前景方面具有重要应用前景功能材料功能材料功能材料功能材料人体释放人体释放人体释放人体释放6-14nm6-14nm红外波，易被灵敏检测器发现，红外波，易被灵敏检测器发现，红外波，易被灵敏检测器发现，红外波，易被灵敏检测器发现，TiOTiO2 2、FeFe2 2OO3 3、AlAl2 2OO3 3、SiOSiO2 2、ZnOZnO等纳米粉加入纤维中可制成具有隐身功能军服，且有保暖作用。等纳米粉加入纤维中可制成具有隐身功能军服，且有保暖作用。等纳米粉加入纤维中可制成具有隐身功能军服，且有保暖作用。等纳米粉加入纤维中可制成具有隐身功能军服，且有保暖作用。雷达发射电磁波可检测飞机。雷达发射电磁波可检测飞机。雷达发射电磁波可检测飞机。雷达发射电磁波可检测飞机。9191年海湾战争中，美年海湾战争中，美年海湾战争中，美年海湾战争中，美F117AF117A型机身包覆了红外型机身包覆了红外型机身包覆了红外型机身包覆了红外与微波的隐身材料，不被伊拉克雷达发现。与微波的隐身材料，不被伊拉克雷达发现。与微波的隐身材料，不被伊拉克雷达发现。与微波的隐身材料，不被伊拉克雷达发现。F117A“F117A“蝙蝠侠蝙蝠侠蝙蝠侠蝙蝠侠” ”隐形轰炸机隐形轰炸机隐形轰炸机隐形轰炸机F22“F22“猛禽猛禽猛禽猛禽” ”隐形轰炸机隐形轰炸机隐形轰炸机隐形轰炸机2 2、聚合物、聚合物、聚合物、聚合物/ /无机纳米微粒复合材料的无机纳米微粒复合材料的无机纳米微粒复合材料的无机纳米微粒复合材料的非线性光学效应非线性光学效应非线性光学效应非线性光学效应功能材料功能材料功能材料功能材料 纳米半导体颗粒具有较强的非线性光学性质，但其稳定性较差，加工纳米半导体颗粒具有较强的非线性光学性质，但其稳定性较差，加工纳米半导体颗粒具有较强的非线性光学性质，但其稳定性较差，加工纳米半导体颗粒具有较强的非线性光学性质，但其稳定性较差，加工性差，性差，性差，性差，纳米半导体纳米半导体纳米半导体纳米半导体- -聚合物复合膜聚合物复合膜聚合物复合膜聚合物复合膜是理想的非线性光学材料。是理想的非线性光学材料。是理想的非线性光学材料。是理想的非线性光学材料。 阳离子交换树脂阳离子交换树脂阳离子交换树脂阳离子交换树脂NafionNafion与表面修饰的半导体纳米粒子与表面修饰的半导体纳米粒子与表面修饰的半导体纳米粒子与表面修饰的半导体纳米粒子CdSCdS进行复合，进行复合，进行复合，进行复合，得到三阶非线性光学性质明显的得到三阶非线性光学性质明显的得到三阶非线性光学性质明显的得到三阶非线性光学性质明显的膜型纳米复合材料膜型纳米复合材料膜型纳米复合材料膜型纳米复合材料。 聚合物基体材料的结构与性质可以控制半导体粒子的聚合物基体材料的结构与性质可以控制半导体粒子的聚合物基体材料的结构与性质可以控制半导体粒子的聚合物基体材料的结构与性质可以控制半导体粒子的尺寸和分布尺寸和分布尺寸和分布尺寸和分布，而，而，而，而共聚物和共混聚合物的微相分离有利于半导体共聚物和共混聚合物的微相分离有利于半导体共聚物和共混聚合物的微相分离有利于半导体共聚物和共混聚合物的微相分离有利于半导体团簇的分散与稳定团簇的分散与稳定团簇的分散与稳定团簇的分散与稳定。决定了非线性光学增强效应决定了非线性光学增强效应决定了非线性光学增强效应决定了非线性光学增强效应材料受到入射光（如激光）照射后，吸收的能量仍以光的形式材料受到入射光（如激光）照射后，吸收的能量仍以光的形式材料受到入射光（如激光）照射后，吸收的能量仍以光的形式材料受到入射光（如激光）照射后，吸收的能量仍以光的形式放出放出放出放出的过程的过程的过程的过程蓝移蓝移蓝移蓝移3 3、聚合物、聚合物、聚合物、聚合物/ /无机纳米微粒复合材料的无机纳米微粒复合材料的无机纳米微粒复合材料的无机纳米微粒复合材料的光致发光效应光致发光效应光致发光效应光致发光效应功能材料功能材料功能材料功能材料红移红移红移红移荧光荧光荧光荧光多数情况多数情况多数情况多数情况纳米光致发光材料纳米光致发光材料纳米光致发光材料纳米光致发光材料 液体相液体相液体相液体相TiOTiO2 2晶体晶体晶体晶体77K77K才显示光致发光，最大光强度在才显示光致发光，最大光强度在才显示光致发光，最大光强度在才显示光致发光，最大光强度在500nm500nm Self-Self-recognizationrecognization制备的纳米复合膜层厚制备的纳米复合膜层厚制备的纳米复合膜层厚制备的纳米复合膜层厚3nm3nm时，即能观察到光时，即能观察到光时，即能观察到光时，即能观察到光致发光现象，最大光强度在致发光现象，最大光强度在致发光现象，最大光强度在致发光现象，最大光强度在475nm475nm，发生，发生，发生，发生蓝移蓝移蓝移蓝移为为为为提高提高提高提高高分子结构材料的性能高分子结构材料的性能高分子结构材料的性能高分子结构材料的性能常需加入常需加入常需加入常需加入增强添加剂增强添加剂增强添加剂增强添加剂，如炭黑、黏土、硅胶等，如炭黑、黏土、硅胶等，如炭黑、黏土、硅胶等，如炭黑、黏土、硅胶等功能材料功能材料功能材料功能材料4 4、聚合物、聚合物、聚合物、聚合物/ /无机纳米微粒复合材料的无机纳米微粒复合材料的无机纳米微粒复合材料的无机纳米微粒复合材料的透光性质及应用透光性质及应用透光性质及应用透光性质及应用影响制品影响制品影响制品影响制品透明性透明性透明性透明性和和和和色彩色彩色彩色彩添加添加添加添加纳米尺寸纳米尺寸纳米尺寸纳米尺寸的增强添加剂的增强添加剂的增强添加剂的增强添加剂颗粒的纳米尺寸低于可见光波长，对可见光有颗粒的纳米尺寸低于可见光波长，对可见光有颗粒的纳米尺寸低于可见光波长，对可见光有颗粒的纳米尺寸低于可见光波长，对可见光有绕射行为绕射行为绕射行为绕射行为高分子纳米复合材料高分子纳米复合材料高分子纳米复合材料高分子纳米复合材料提高产品力学性能提高产品力学性能提高产品力学性能提高产品力学性能，同时能，同时能，同时能，同时能保持良好透明性保持良好透明性保持良好透明性保持良好透明性纳米粒子粒径小，纳米粒子粒径小，纳米粒子粒径小，纳米粒子粒径小，比表面积大比表面积大比表面积大比表面积大，表面，表面，表面，表面活性中心数量多活性中心数量多活性中心数量多活性中心数量多纳米级高分子复合材料纳米级高分子复合材料纳米级高分子复合材料纳米级高分子复合材料发挥纳米粒子的高催化发挥纳米粒子的高催化发挥纳米粒子的高催化发挥纳米粒子的高催化活性和选择性活性和选择性活性和选择性活性和选择性聚合物可阻止纳米微粒团聚而具有聚合物可阻止纳米微粒团聚而具有聚合物可阻止纳米微粒团聚而具有聚合物可阻止纳米微粒团聚而具有长效稳定性长效稳定性长效稳定性长效稳定性催化活性及其应用催化活性及其应用催化活性及其应用催化活性及其应用功能材料功能材料功能材料功能材料1 1、聚合物纳米复合催化剂、聚合物纳米复合催化剂、聚合物纳米复合催化剂、聚合物纳米复合催化剂纳米金属粒子：贵金属纳米金属粒子：贵金属纳米金属粒子：贵金属纳米金属粒子：贵金属铂、铑、银、钯铂、铑、银、钯铂、铑、银、钯铂、铑、银、钯等等等等纳米过渡金属粒子：纳米过渡金属粒子：纳米过渡金属粒子：纳米过渡金属粒子：镍、铁、钴镍、铁、钴镍、铁、钴镍、铁、钴等等等等金属氧化物金属氧化物金属氧化物金属氧化物 纳米半导体的量子尺寸效应导致其价带与到带间能隙增大，纳米微纳米半导体的量子尺寸效应导致其价带与到带间能隙增大，纳米微纳米半导体的量子尺寸效应导致其价带与到带间能隙增大，纳米微纳米半导体的量子尺寸效应导致其价带与到带间能隙增大，纳米微粒的粒的粒的粒的氧化还原能力氧化还原能力氧化还原能力氧化还原能力更强。更强。更强。更强。 电子电子电子电子- -空穴的转移传递与复合失活是空穴的转移传递与复合失活是空穴的转移传递与复合失活是空穴的转移传递与复合失活是一对竞争一对竞争一对竞争一对竞争，光生电荷扩散到半导，光生电荷扩散到半导，光生电荷扩散到半导，光生电荷扩散到半导体纳米微粒表面的速率远快于体相催化剂和电子体纳米微粒表面的速率远快于体相催化剂和电子体纳米微粒表面的速率远快于体相催化剂和电子体纳米微粒表面的速率远快于体相催化剂和电子- -空穴复合速度。空穴复合速度。空穴复合速度。空穴复合速度。 半导体微粒于高分子复合后，可防止纳米微粒团聚和光腐蚀分解，半导体微粒于高分子复合后，可防止纳米微粒团聚和光腐蚀分解，半导体微粒于高分子复合后，可防止纳米微粒团聚和光腐蚀分解，半导体微粒于高分子复合后，可防止纳米微粒团聚和光腐蚀分解，增加使用寿命增加使用寿命增加使用寿命增加使用寿命。2 2、聚合物纳米复合材料的、聚合物纳米复合材料的、聚合物纳米复合材料的、聚合物纳米复合材料的光催化活性光催化活性光催化活性光催化活性及应用及应用及应用及应用功能材料功能材料功能材料功能材料纳米微粒具有表面积大，表面活性高，对周围纳米微粒具有表面积大，表面活性高，对周围纳米微粒具有表面积大，表面活性高，对周围纳米微粒具有表面积大，表面活性高，对周围环境敏感环境敏感环境敏感环境敏感，复合后纳米粒子，复合后纳米粒子，复合后纳米粒子，复合后纳米粒子在基体中聚集结构也会发生变化，引起在基体中聚集结构也会发生变化，引起在基体中聚集结构也会发生变化，引起在基体中聚集结构也会发生变化，引起粒子协同性能的变化粒子协同性能的变化粒子协同性能的变化粒子协同性能的变化 ，故可望利用，故可望利用，故可望利用，故可望利用纳米粒子制成敏感度高的纳米粒子制成敏感度高的纳米粒子制成敏感度高的纳米粒子制成敏感度高的小型化、低能耗、多功能传感器小型化、低能耗、多功能传感器小型化、低能耗、多功能传感器小型化、低能耗、多功能传感器3 3、聚合物纳米复合催化体系在、聚合物纳米复合催化体系在、聚合物纳米复合催化体系在、聚合物纳米复合催化体系在化学敏感器化学敏感器化学敏感器化学敏感器的应用的应用的应用的应用功能材料功能材料功能材料功能材料温度、气氛、光、湿度等的变化会引起纳米粒子温度、气氛、光、湿度等的变化会引起纳米粒子温度、气氛、光、湿度等的变化会引起纳米粒子温度、气氛、光、湿度等的变化会引起纳米粒子电学、光学电学、光学电学、光学电学、光学等行为的等行为的等行为的等行为的变变变变化化化化，可制作，可制作，可制作，可制作气体传感器气体传感器气体传感器气体传感器、红外线传感器红外线传感器红外线传感器红外线传感器、压电传感器压电传感器压电传感器压电传感器、温度传感器温度传感器温度传感器温度传感器和和和和光传感器光传感器光传感器光传感器很多重金属本身就具有消毒杀菌作用，纳米化之后，由于外表面积的扩很多重金属本身就具有消毒杀菌作用，纳米化之后，由于外表面积的扩很多重金属本身就具有消毒杀菌作用，纳米化之后，由于外表面积的扩很多重金属本身就具有消毒杀菌作用，纳米化之后，由于外表面积的扩大，其大，其大，其大，其杀菌能力会成倍提高杀菌能力会成倍提高杀菌能力会成倍提高杀菌能力会成倍提高。TiOTiO2 2是一种光催化剂，是一种光催化剂，是一种光催化剂，是一种光催化剂，紫外线紫外线紫外线紫外线照射时会产照射时会产照射时会产照射时会产生杀菌性自由基；生杀菌性自由基；生杀菌性自由基；生杀菌性自由基；纳米化的纳米化的纳米化的纳米化的TiOTiO2 2 ，只要有，只要有，只要有，只要有可见光可见光可见光可见光，就能产生自由基。，就能产生自由基。，就能产生自由基。，就能产生自由基。生物活性及其应用生物活性及其应用生物活性及其应用生物活性及其应用功能材料功能材料功能材料功能材料1 1、聚合物纳米复合材料的、聚合物纳米复合材料的、聚合物纳米复合材料的、聚合物纳米复合材料的消毒杀菌消毒杀菌消毒杀菌消毒杀菌作用作用作用作用纳米二氧化钛与不同高分子复合，可以得到具有杀菌性能的纳米二氧化钛与不同高分子复合，可以得到具有杀菌性能的纳米二氧化钛与不同高分子复合，可以得到具有杀菌性能的纳米二氧化钛与不同高分子复合，可以得到具有杀菌性能的涂料、涂料、涂料、涂料、塑料、纤维塑料、纤维塑料、纤维塑料、纤维等材料，形成制品后，可见光照射时可杀死表面细菌等材料，形成制品后，可见光照射时可杀死表面细菌等材料，形成制品后，可见光照射时可杀死表面细菌等材料，形成制品后，可见光照射时可杀死表面细菌 靶向药物中最重要的是靶向药物中最重要的是靶向药物中最重要的是靶向药物中最重要的是毫微米制剂毫微米制剂毫微米制剂毫微米制剂，是药物与高分子的复合物，粒径，是药物与高分子的复合物，粒径，是药物与高分子的复合物，粒径，是药物与高分子的复合物，粒径大小介于大小介于大小介于大小介于10-1000nm10-1000nm。 实现实现实现实现定向给药，副作用小定向给药，副作用小定向给药，副作用小定向给药，副作用小。纳米微粒作为异物被巨噬细胞吞噬，到达。纳米微粒作为异物被巨噬细胞吞噬，到达。纳米微粒作为异物被巨噬细胞吞噬，到达。纳米微粒作为异物被巨噬细胞吞噬，到达网状内皮系统分布集中的肝、脾、肺、骨髓、淋巴等部位定点释放。网状内皮系统分布集中的肝、脾、肺、骨髓、淋巴等部位定点释放。网状内皮系统分布集中的肝、脾、肺、骨髓、淋巴等部位定点释放。网状内皮系统分布集中的肝、脾、肺、骨髓、淋巴等部位定点释放。 纳米粒子的粒径纳米粒子的粒径纳米粒子的粒径纳米粒子的粒径允许肠道吸收允许肠道吸收允许肠道吸收允许肠道吸收，可做成口服制剂。，可做成口服制剂。，可做成口服制剂。，可做成口服制剂。 纳米毫微粒可以纳米毫微粒可以纳米毫微粒可以纳米毫微粒可以增加对生物膜的透过性增加对生物膜的透过性增加对生物膜的透过性增加对生物膜的透过性，有利于药物的透皮吸收和提，有利于药物的透皮吸收和提，有利于药物的透皮吸收和提，有利于药物的透皮吸收和提高细胞内药物浓度。高细胞内药物浓度。高细胞内药物浓度。高细胞内药物浓度。2 2、高分子纳米、高分子纳米、高分子纳米、高分子纳米靶向药物制剂靶向药物制剂靶向药物制剂靶向药物制剂使药物按照一定速率释放于特定器官（使药物按照一定速率释放于特定器官（使药物按照一定速率释放于特定器官（使药物按照一定速率释放于特定器官（器官靶向器官靶向器官靶向器官靶向）、组）、组）、组）、组织（织（织（织（组织靶向组织靶向组织靶向组织靶向）和特定细胞（）和特定细胞（）和特定细胞（）和特定细胞（细胞靶向细胞靶向细胞靶向细胞靶向）功能材料功能材料功能材料功能材料常用金、银、铜等金属或者炭黑，某些金属氧化物也有应用常用金、银、铜等金属或者炭黑，某些金属氧化物也有应用常用金、银、铜等金属或者炭黑，某些金属氧化物也有应用常用金、银、铜等金属或者炭黑，某些金属氧化物也有应用可由多种可由多种可由多种可由多种导电粉体导电粉体导电粉体导电粉体材料与高分子材料复合制备，如导电胶、导电涂料等材料与高分子材料复合制备，如导电胶、导电涂料等材料与高分子材料复合制备，如导电胶、导电涂料等材料与高分子材料复合制备，如导电胶、导电涂料等功能材料功能材料功能材料功能材料高分子导电材料高分子导电材料高分子导电材料高分子导电材料 纳米级银粉代替微米级，相同导电能力下，银粉用量可大大减少，降低纳米级银粉代替微米级，相同导电能力下，银粉用量可大大减少，降低纳米级银粉代替微米级，相同导电能力下，银粉用量可大大减少，降低纳米级银粉代替微米级，相同导电能力下，银粉用量可大大减少，降低材料密度。材料密度。材料密度。材料密度。 半导体氧化物纳米微粒半导体氧化物纳米微粒半导体氧化物纳米微粒半导体氧化物纳米微粒TiOTiO2 2、FeFe2 2OO3 3、CrCr2 2OO3 3、ZnOZnO与高分子材料复合，与高分子材料复合，与高分子材料复合，与高分子材料复合，可制成具有良好静电屏蔽能力的涂料。可制成具有良好静电屏蔽能力的涂料。可制成具有良好静电屏蔽能力的涂料。可制成具有良好静电屏蔽能力的涂料。 化纤制品中加入金属纳米粒子可解决抗静电问题。化纤制品中加入金属纳米粒子可解决抗静电问题。化纤制品中加入金属纳米粒子可解决抗静电问题。化纤制品中加入金属纳米粒子可解决抗静电问题。 少量碳纳米管制成的聚合物复合材料用于汽车车体，有利于静电喷漆。少量碳纳米管制成的聚合物复合材料用于汽车车体，有利于静电喷漆。少量碳纳米管制成的聚合物复合材料用于汽车车体，有利于静电喷漆。少量碳纳米管制成的聚合物复合材料用于汽车车体，有利于静电喷漆。插主插主插主插主（hosthost）属于纳米属于纳米属于纳米属于纳米插层复合材料插层复合材料插层复合材料插层复合材料，由，由，由，由层状无机物层状无机物层状无机物层状无机物与与与与嵌入物质嵌入物质嵌入物质嵌入物质构成构成构成构成 石墨石墨石墨石墨 天然层状硅酸盐，如滑石、云母、黏土（高岭天然层状硅酸盐，如滑石、云母、黏土（高岭天然层状硅酸盐，如滑石、云母、黏土（高岭天然层状硅酸盐，如滑石、云母、黏土（高岭土、蒙脱土、泥质石）土、蒙脱土、泥质石）土、蒙脱土、泥质石）土、蒙脱土、泥质石） 人工合成层状硅酸盐、云母，如层状沸石、锂人工合成层状硅酸盐、云母，如层状沸石、锂人工合成层状硅酸盐、云母，如层状沸石、锂人工合成层状硅酸盐、云母，如层状沸石、锂蒙脱石、氟锂蒙脱石蒙脱石、氟锂蒙脱石蒙脱石、氟锂蒙脱石蒙脱石、氟锂蒙脱石 层状金属氧化物，如层状金属氧化物，如层状金属氧化物，如层状金属氧化物，如V V2 2OO5 5、MoOMoO3 3、WOWO3 3等等等等 过渡金属二硫化物、硫代亚磷酸盐、磷酸盐过渡金属二硫化物、硫代亚磷酸盐、磷酸盐过渡金属二硫化物、硫代亚磷酸盐、磷酸盐过渡金属二硫化物、硫代亚磷酸盐、磷酸盐三、聚合物三、聚合物三、聚合物三、聚合物/ /蒙脱土纳米复合材料蒙脱土纳米复合材料蒙脱土纳米复合材料蒙脱土纳米复合材料客体客体客体客体（guestguest） 无机小分子无机小分子无机小分子无机小分子 离子离子离子离子 有机小分子有机小分子有机小分子有机小分子 有机大分子有机大分子有机大分子有机大分子Polymer-clay Polymer-clay nanocompositesnanocomposites客体客体客体客体（guestguest） 小分子：小分子：小分子：小分子：利用小分子与夹层的特殊作用，使插主附加导电、导热、催利用小分子与夹层的特殊作用，使插主附加导电、导热、催利用小分子与夹层的特殊作用，使插主附加导电、导热、催利用小分子与夹层的特殊作用，使插主附加导电、导热、催化、发光等功能化、发光等功能化、发光等功能化、发光等功能 有机大分子：有机大分子：有机大分子：有机大分子：利用大分子基体与层状插主材料之间的作用，使插层材利用大分子基体与层状插主材料之间的作用，使插层材利用大分子基体与层状插主材料之间的作用，使插层材利用大分子基体与层状插主材料之间的作用，使插层材料综合插主与客体的功能，如在高分子成分上附加或改善某些性能，料综合插主与客体的功能，如在高分子成分上附加或改善某些性能，料综合插主与客体的功能，如在高分子成分上附加或改善某些性能，料综合插主与客体的功能，如在高分子成分上附加或改善某些性能，强度、耐热性、阻燃性等强度、耐热性、阻燃性等强度、耐热性、阻燃性等强度、耐热性、阻燃性等19871987年日本丰田中央研究院首先报道尼龙年日本丰田中央研究院首先报道尼龙年日本丰田中央研究院首先报道尼龙年日本丰田中央研究院首先报道尼龙-6/-6/蒙脱土纳米复合材料，蒙脱土纳米复合材料，蒙脱土纳米复合材料，蒙脱土纳米复合材料，并用于汽车零部件制造，随后引起研究热潮。并用于汽车零部件制造，随后引起研究热潮。并用于汽车零部件制造，随后引起研究热潮。并用于汽车零部件制造，随后引起研究热潮。开发出环氧树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺、聚丙烯、聚氨酯等黏土纳开发出环氧树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺、聚丙烯、聚氨酯等黏土纳开发出环氧树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺、聚丙烯、聚氨酯等黏土纳开发出环氧树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺、聚丙烯、聚氨酯等黏土纳米复合材料，云母、高岭土、石墨插层聚合物也有报道。米复合材料，云母、高岭土、石墨插层聚合物也有报道。米复合材料，云母、高岭土、石墨插层聚合物也有报道。米复合材料，云母、高岭土、石墨插层聚合物也有报道。蒙脱土是研究的主流。蒙脱土是研究的主流。蒙脱土是研究的主流。蒙脱土是研究的主流。蒙脱土（蒙脱土（蒙脱土（蒙脱土（monotmorillonitemonotmorillonite，MMTMMT）是一种）是一种）是一种）是一种层状硅酸层状硅酸层状硅酸层状硅酸盐盐盐盐蒙脱土的结构和性能蒙脱土的结构和性能蒙脱土的结构和性能蒙脱土的结构和性能整个片层厚约整个片层厚约整个片层厚约整个片层厚约1nm1nm，长宽各，长宽各，长宽各，长宽各100nm100nm，每层包含，每层包含，每层包含，每层包含三个亚层三个亚层三个亚层三个亚层两个两个两个两个硅氧四面体硅氧四面体硅氧四面体硅氧四面体亚层夹一个亚层夹一个亚层夹一个亚层夹一个铝氧四面体铝氧四面体铝氧四面体铝氧四面体亚层，两亚层，两亚层，两亚层，两层之间通过通过层之间通过通过层之间通过通过层之间通过通过共用氧原子共用氧原子共用氧原子共用氧原子以共价键连接以共价键连接以共价键连接以共价键连接部分铝原子部分铝原子部分铝原子部分铝原子被低价原子取代，片层带有被低价原子取代，片层带有被低价原子取代，片层带有被低价原子取代，片层带有负电荷负电荷负电荷负电荷，靠游离于层间的，靠游离于层间的，靠游离于层间的，靠游离于层间的NaNa+ +、CaCa2+2+、MgMg2+2+等等等等阳离子阳离子阳离子阳离子平衡平衡平衡平衡易与烷基季铵盐或其他有机阳离子进行易与烷基季铵盐或其他有机阳离子进行易与烷基季铵盐或其他有机阳离子进行易与烷基季铵盐或其他有机阳离子进行交换反应交换反应交换反应交换反应，生，生，生，生成成成成有机化蒙脱土有机化蒙脱土有机化蒙脱土有机化蒙脱土，层间距增大，可进一步使单体渗入，层间距增大，可进一步使单体渗入，层间距增大，可进一步使单体渗入，层间距增大，可进一步使单体渗入并聚合，或使聚合物熔体渗入形成纳米复合材料并聚合，或使聚合物熔体渗入形成纳米复合材料并聚合，或使聚合物熔体渗入形成纳米复合材料并聚合，或使聚合物熔体渗入形成纳米复合材料蒙脱土的结构和性能蒙脱土的结构和性能蒙脱土的结构和性能蒙脱土的结构和性能蒙脱土的结构图蒙脱土的结构图蒙脱土的结构图蒙脱土的结构图蒙脱土的结构和性能蒙脱土的结构和性能蒙脱土的结构和性能蒙脱土的结构和性能膨胀性膨胀性膨胀性膨胀性，黏土片层间存在碱金属离子，可被水溶胀，亦称膨润土。，黏土片层间存在碱金属离子，可被水溶胀，亦称膨润土。，黏土片层间存在碱金属离子，可被水溶胀，亦称膨润土。，黏土片层间存在碱金属离子，可被水溶胀，亦称膨润土。晶层之间的阳离子可交换晶层之间的阳离子可交换晶层之间的阳离子可交换晶层之间的阳离子可交换，通过与其他有机或无机阳离子的，通过与其他有机或无机阳离子的，通过与其他有机或无机阳离子的，通过与其他有机或无机阳离子的交换交换交换交换，可，可，可，可改变黏土层间的微环境以适应不同的要求。改变黏土层间的微环境以适应不同的要求。改变黏土层间的微环境以适应不同的要求。改变黏土层间的微环境以适应不同的要求。黏土等矿物颗粒可分离成层片，径黏土等矿物颗粒可分离成层片，径黏土等矿物颗粒可分离成层片，径黏土等矿物颗粒可分离成层片，径/ /厚比达厚比达厚比达厚比达10001000，故，故，故，故比表面积极高比表面积极高比表面积极高比表面积极高，赋予复合材料优异的增强性能。赋予复合材料优异的增强性能。赋予复合材料优异的增强性能。赋予复合材料优异的增强性能。蒙脱土的重要性质蒙脱土的重要性质蒙脱土的重要性质蒙脱土的重要性质阳离子交换量（阳离子交换量（阳离子交换量（阳离子交换量（CECCEC）来表征，）来表征，）来表征，）来表征，100g100g干土吸附阳离子的摩尔数。干土吸附阳离子的摩尔数。干土吸附阳离子的摩尔数。干土吸附阳离子的摩尔数。 太低：片层剥离推动力太小；太低：片层剥离推动力太小；太低：片层剥离推动力太小；太低：片层剥离推动力太小； 太高：层内库仑引力极高，使层间作太高：层内库仑引力极高，使层间作太高：层内库仑引力极高，使层间作太高：层内库仑引力极高，使层间作用力太大，不利于有机分子插入。用力太大，不利于有机分子插入。用力太大，不利于有机分子插入。用力太大，不利于有机分子插入。蒙脱土类黏土，蒙脱土类黏土，蒙脱土类黏土，蒙脱土类黏土，CECCEC值取值值取值值取值值取值60-120meq/100g60-120meq/100g黏土黏土黏土黏土蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性蒙脱土硅酸盐片层与片层之间的坑道都是蒙脱土硅酸盐片层与片层之间的坑道都是蒙脱土硅酸盐片层与片层之间的坑道都是蒙脱土硅酸盐片层与片层之间的坑道都是亲水而亲水而亲水而亲水而疏油疏油疏油疏油的，与多数聚合物及其单体的，与多数聚合物及其单体的，与多数聚合物及其单体的，与多数聚合物及其单体相溶性很小相溶性很小相溶性很小相溶性很小。有机阳离子有机阳离子有机阳离子有机阳离子（如烷基铵离子、阳离子表面活性剂）置换坑道中（如烷基铵离子、阳离子表面活性剂）置换坑道中（如烷基铵离子、阳离子表面活性剂）置换坑道中（如烷基铵离子、阳离子表面活性剂）置换坑道中原有的水合阳离子，变为亲油性，称为原有的水合阳离子，变为亲油性，称为原有的水合阳离子，变为亲油性，称为原有的水合阳离子，变为亲油性，称为蒙脱土的有机化蒙脱土的有机化蒙脱土的有机化蒙脱土的有机化插层剂插层剂插层剂插层剂 与与与与聚合物或其单体有较大的相互作用，相容性好聚合物或其单体有较大的相互作用，相容性好聚合物或其单体有较大的相互作用，相容性好聚合物或其单体有较大的相互作用，相容性好 价廉易得价廉易得价廉易得价廉易得 单体亦可作为插层剂单体亦可作为插层剂单体亦可作为插层剂单体亦可作为插层剂 使片层间距离增大，有机基团越长，距离增加得使片层间距离增大，有机基团越长，距离增加得使片层间距离增大，有机基团越长，距离增加得使片层间距离增大，有机基团越长，距离增加得越多，碳链有机铵一般要越多，碳链有机铵一般要越多，碳链有机铵一般要越多，碳链有机铵一般要12-1612-16以上的碳原子，以上的碳原子，以上的碳原子，以上的碳原子，1616铵铵铵铵盐可使片层距离由盐可使片层距离由盐可使片层距离由盐可使片层距离由1.21.2增加到增加到增加到增加到2.2nm2.2nm蒙脱土的有机改性方法蒙脱土的有机改性方法蒙脱土的有机改性方法蒙脱土的有机改性方法1 1、离子交换法离子交换法离子交换法离子交换法蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性用用用用有机阳离子有机阳离子有机阳离子有机阳离子与硅酸盐片层间水合阳离子进行离子交换而引入有机基团与硅酸盐片层间水合阳离子进行离子交换而引入有机基团与硅酸盐片层间水合阳离子进行离子交换而引入有机基团与硅酸盐片层间水合阳离子进行离子交换而引入有机基团有机铵盐有机铵盐有机铵盐有机铵盐、有机磷盐、氨基酸、吡啶类衍生物、有机磷盐、氨基酸、吡啶类衍生物、有机磷盐、氨基酸、吡啶类衍生物、有机磷盐、氨基酸、吡啶类衍生物 应用最多，研究较成熟的一种插层剂应用最多，研究较成熟的一种插层剂应用最多，研究较成熟的一种插层剂应用最多，研究较成熟的一种插层剂 若有机铵另一端带有若有机铵另一端带有若有机铵另一端带有若有机铵另一端带有可与单体共聚的基团可与单体共聚的基团可与单体共聚的基团可与单体共聚的基团则效果更好则效果更好则效果更好则效果更好乙烯苯基长链季铵盐、甲基丙烯酰氯乙烯苯基长链季铵盐、甲基丙烯酰氯乙烯苯基长链季铵盐、甲基丙烯酰氯乙烯苯基长链季铵盐、甲基丙烯酰氯- -苄基二甲基氯化铵、苄基二甲基氯化铵、苄基二甲基氯化铵、苄基二甲基氯化铵、含丙烯酸酯基的季铵盐含丙烯酸酯基的季铵盐含丙烯酸酯基的季铵盐含丙烯酸酯基的季铵盐蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性烷基铵本身稳定性较差，温度较高时（烷基铵本身稳定性较差，温度较高时（烷基铵本身稳定性较差，温度较高时（烷基铵本身稳定性较差，温度较高时（200200）发生）发生）发生）发生HoffmanHoffman降解，影降解，影降解，影降解，影响材料热稳定性，近年来响材料热稳定性，近年来响材料热稳定性，近年来响材料热稳定性，近年来有机磷盐类插层剂有机磷盐类插层剂有机磷盐类插层剂有机磷盐类插层剂受到重视受到重视受到重视受到重视价格高，难以广泛采用价格高，难以广泛采用价格高，难以广泛采用价格高，难以广泛采用酸性溶液中，酸性溶液中，酸性溶液中，酸性溶液中，氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸的氨基可转变为的氨基可转变为的氨基可转变为的氨基可转变为铵基离子铵基离子铵基离子铵基离子，可作黏土改性的插层剂，可作黏土改性的插层剂，可作黏土改性的插层剂，可作黏土改性的插层剂 氨基酸改性蒙脱土氨基酸改性蒙脱土氨基酸改性蒙脱土氨基酸改性蒙脱土，在制备尼龙，在制备尼龙，在制备尼龙，在制备尼龙6/6/黏土纳米复合材料中得到广泛应用黏土纳米复合材料中得到广泛应用黏土纳米复合材料中得到广泛应用黏土纳米复合材料中得到广泛应用 1,2-1,2-氨基月桂酸处理蒙脱土氨基月桂酸处理蒙脱土氨基月桂酸处理蒙脱土氨基月桂酸处理蒙脱土，可制备尼龙，可制备尼龙，可制备尼龙，可制备尼龙6/6/黏土剥离型纳米复合材料黏土剥离型纳米复合材料黏土剥离型纳米复合材料黏土剥离型纳米复合材料如如如如2 2、硅烷偶联剂法硅烷偶联剂法硅烷偶联剂法硅烷偶联剂法蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性分子中同时具有两种或两种以上反应性基团的分子中同时具有两种或两种以上反应性基团的分子中同时具有两种或两种以上反应性基团的分子中同时具有两种或两种以上反应性基团的有机硅化合物有机硅化合物有机硅化合物有机硅化合物通式通式通式通式RSiXRSiX3 3 X X表示可水解基团，得到的硅醇基能与黏表示可水解基团，得到的硅醇基能与黏表示可水解基团，得到的硅醇基能与黏表示可水解基团，得到的硅醇基能与黏土键合土键合土键合土键合 R R为反应性有机基团，能与聚合物结合为反应性有机基团，能与聚合物结合为反应性有机基团，能与聚合物结合为反应性有机基团，能与聚合物结合偶联偶联偶联偶联黏土黏土黏土黏土和聚合物和聚合物和聚合物和聚合物 硅烷偶联剂成功用于制备聚苯乙烯硅烷偶联剂成功用于制备聚苯乙烯硅烷偶联剂成功用于制备聚苯乙烯硅烷偶联剂成功用于制备聚苯乙烯/ /蒙脱土剥离型纳米复合材料蒙脱土剥离型纳米复合材料蒙脱土剥离型纳米复合材料蒙脱土剥离型纳米复合材料 制备不饱和聚酯制备不饱和聚酯制备不饱和聚酯制备不饱和聚酯/ /蒙脱土纳米复合材料，硅烷偶联剂改性蒙脱土用量为蒙脱土纳米复合材料，硅烷偶联剂改性蒙脱土用量为蒙脱土纳米复合材料，硅烷偶联剂改性蒙脱土用量为蒙脱土纳米复合材料，硅烷偶联剂改性蒙脱土用量为1.5wt%1.5wt%时，冲击强度即可提高一倍时，冲击强度即可提高一倍时，冲击强度即可提高一倍时，冲击强度即可提高一倍蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性3 3、冠醚改性法冠醚改性法冠醚改性法冠醚改性法冠醚能与碱金属、碱土金属、镧系金属离子形成稳定的络合物，故能改性冠醚能与碱金属、碱土金属、镧系金属离子形成稳定的络合物，故能改性冠醚能与碱金属、碱土金属、镧系金属离子形成稳定的络合物，故能改性冠醚能与碱金属、碱土金属、镧系金属离子形成稳定的络合物，故能改性4 4、单体单体单体单体或或或或活性有机物活性有机物活性有机物活性有机物插层剂法插层剂法插层剂法插层剂法单体一端必须是阳离子型端基，另一端是可聚合或缩聚的基团。如用单体一端必须是阳离子型端基，另一端是可聚合或缩聚的基团。如用单体一端必须是阳离子型端基，另一端是可聚合或缩聚的基团。如用单体一端必须是阳离子型端基，另一端是可聚合或缩聚的基团。如用2-2-(N-(N-甲基甲基甲基甲基-N,N-N,N-二乙基溴化铵二乙基溴化铵二乙基溴化铵二乙基溴化铵) )丙烯酸乙酯改性蒙脱土，与丙烯酸乙酯改性蒙脱土，与丙烯酸乙酯改性蒙脱土，与丙烯酸乙酯改性蒙脱土，与MMAMMA插层共聚插层共聚插层共聚插层共聚利用氯硅烷与蒙脱土片层中羟基的反应，可改性蒙脱土利用氯硅烷与蒙脱土片层中羟基的反应，可改性蒙脱土利用氯硅烷与蒙脱土片层中羟基的反应，可改性蒙脱土利用氯硅烷与蒙脱土片层中羟基的反应，可改性蒙脱土蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性蒙脱土的有机改性5 5、引发剂或催化剂插层剂引发剂或催化剂插层剂引发剂或催化剂插层剂引发剂或催化剂插层剂6 6、二次插层法二次插层法二次插层法二次插层法用不同的插层剂对蒙脱土进行进行插层改性，提高改性效果用不同的插层剂对蒙脱土进行进行插层改性，提高改性效果用不同的插层剂对蒙脱土进行进行插层改性，提高改性效果用不同的插层剂对蒙脱土进行进行插层改性，提高改性效果有报道称先用有报道称先用有报道称先用有报道称先用离子偶极法离子偶极法离子偶极法离子偶极法对蒙脱土进行改性，再用对蒙脱土进行改性，再用对蒙脱土进行改性，再用对蒙脱土进行改性，再用十六烷十六烷十六烷十六烷基三甲基溴化铵基三甲基溴化铵基三甲基溴化铵基三甲基溴化铵进行二次插层改性，可得较好改性效果进行二次插层改性，可得较好改性效果进行二次插层改性，可得较好改性效果进行二次插层改性，可得较好改性效果 AIBNAIBN盐酸盐可作为蒙脱土和高岭土的改性剂，引发烯类单体插层聚合盐酸盐可作为蒙脱土和高岭土的改性剂，引发烯类单体插层聚合盐酸盐可作为蒙脱土和高岭土的改性剂，引发烯类单体插层聚合盐酸盐可作为蒙脱土和高岭土的改性剂，引发烯类单体插层聚合 对环氧树脂反应有对环氧树脂反应有对环氧树脂反应有对环氧树脂反应有催化作用的有机阳离子催化作用的有机阳离子催化作用的有机阳离子催化作用的有机阳离子，可对环氧树脂中进行氨固化，可对环氧树脂中进行氨固化，可对环氧树脂中进行氨固化，可对环氧树脂中进行氨固化制得剥离型纳米复合材料制得剥离型纳米复合材料制得剥离型纳米复合材料制得剥离型纳米复合材料插层方法插层方法插层方法插层方法1 1、聚合物溶液插层聚合物溶液插层聚合物溶液插层聚合物溶液插层将将将将改性层状蒙脱土等硅酸盐微粒浸泡在聚合物溶液中加热搅拌，聚合物改性层状蒙脱土等硅酸盐微粒浸泡在聚合物溶液中加热搅拌，聚合物改性层状蒙脱土等硅酸盐微粒浸泡在聚合物溶液中加热搅拌，聚合物改性层状蒙脱土等硅酸盐微粒浸泡在聚合物溶液中加热搅拌，聚合物直接从溶液中插入到夹层中，蒸发掉溶剂即得高分子纳米复合材料直接从溶液中插入到夹层中，蒸发掉溶剂即得高分子纳米复合材料直接从溶液中插入到夹层中，蒸发掉溶剂即得高分子纳米复合材料直接从溶液中插入到夹层中，蒸发掉溶剂即得高分子纳米复合材料1,2-1,2-碳烷基季铵盐改性的蒙脱土能很好地分散于碳烷基季铵盐改性的蒙脱土能很好地分散于碳烷基季铵盐改性的蒙脱土能很好地分散于碳烷基季铵盐改性的蒙脱土能很好地分散于N,N-N,N-二甲基甲酰胺（二甲基甲酰胺（二甲基甲酰胺（二甲基甲酰胺（DMFDMF）中，而聚酰亚胺及其单体也溶于中，而聚酰亚胺及其单体也溶于中，而聚酰亚胺及其单体也溶于中，而聚酰亚胺及其单体也溶于DMFDMF，故可借助溶剂使大分子插入黏土层，故可借助溶剂使大分子插入黏土层，故可借助溶剂使大分子插入黏土层，故可借助溶剂使大分子插入黏土层间，间，间，间，加热脱溶剂加热脱溶剂加热脱溶剂加热脱溶剂后即得到聚酰亚胺后即得到聚酰亚胺后即得到聚酰亚胺后即得到聚酰亚胺/ /蒙脱土纳米复合材料蒙脱土纳米复合材料蒙脱土纳米复合材料蒙脱土纳米复合材料脱脱脱脱溶剂时，须保证聚合物不随之脱掉，很多情况下较难溶剂时，须保证聚合物不随之脱掉，很多情况下较难溶剂时，须保证聚合物不随之脱掉，很多情况下较难溶剂时，须保证聚合物不随之脱掉，很多情况下较难如如如如插层方法插层方法插层方法插层方法2 2、聚合物熔体插层法聚合物熔体插层法聚合物熔体插层法聚合物熔体插层法插层方法插层方法插层方法插层方法将将将将改性黏土和聚合物混合，再将混合物加热到软化点以上，借助混合、改性黏土和聚合物混合，再将混合物加热到软化点以上，借助混合、改性黏土和聚合物混合，再将混合物加热到软化点以上，借助混合、改性黏土和聚合物混合，再将混合物加热到软化点以上，借助混合、挤出等机械力量将聚合物挤出等机械力量将聚合物挤出等机械力量将聚合物挤出等机械力量将聚合物插入到黏土晶层间插入到黏土晶层间插入到黏土晶层间插入到黏土晶层间。 插层过程中，高分子链从自由状态的无规线团构象，成为受限于层间插层过程中，高分子链从自由状态的无规线团构象，成为受限于层间插层过程中，高分子链从自由状态的无规线团构象，成为受限于层间插层过程中，高分子链从自由状态的无规线团构象，成为受限于层间准二维空间的受限链构象，准二维空间的受限链构象，准二维空间的受限链构象，准二维空间的受限链构象，S0S0，则则则则TSH0TSH75%75%，远胜于，远胜于，远胜于，远胜于“ “红外发射纤维保健品红外发射纤维保健品红外发射纤维保健品红外发射纤维保健品” ”性能性能性能性能 高性能高性能高性能高性能增强聚合物基体结构材料增强聚合物基体结构材料增强聚合物基体结构材料增强聚合物基体结构材料、高性能、高性能、高性能、高性能有机改性陶瓷有机改性陶瓷有机改性陶瓷有机改性陶瓷等等等等四、聚合物四、聚合物四、聚合物四、聚合物/ /无机物纳米复合材料无机物纳米复合材料无机物纳米复合材料无机物纳米复合材料进展进展进展进展LBLB膜复合法膜复合法膜复合法膜复合法指制备方法指制备方法指制备方法指制备方法利用分子在界面间的相互作用，人为建立的特利用分子在界面间的相互作用，人为建立的特利用分子在界面间的相互作用，人为建立的特利用分子在界面间的相互作用，人为建立的特殊分子有序体，是分子水平上的有序组装体殊分子有序体，是分子水平上的有序组装体殊分子有序体，是分子水平上的有序组装体殊分子有序体，是分子水平上的有序组装体 先先先先形成复合有可溶性金属离子的单层或多层形成复合有可溶性金属离子的单层或多层形成复合有可溶性金属离子的单层或多层形成复合有可溶性金属离子的单层或多层LBLB膜，再与膜，再与膜，再与膜，再与HH2 2S S反应形成均反应形成均反应形成均反应形成均匀分散在基体中的不溶硫化物纳米微粒，构成匀分散在基体中的不溶硫化物纳米微粒，构成匀分散在基体中的不溶硫化物纳米微粒，构成匀分散在基体中的不溶硫化物纳米微粒，构成有机有机有机有机- -无机复合型无机复合型无机复合型无机复合型LBLB膜膜膜膜； 以纳米微粒的水溶胶作为亚相，通过静电吸附，在气液界面上形成复合以纳米微粒的水溶胶作为亚相，通过静电吸附，在气液界面上形成复合以纳米微粒的水溶胶作为亚相，通过静电吸附，在气液界面上形成复合以纳米微粒的水溶胶作为亚相，通过静电吸附，在气液界面上形成复合膜，再转移为膜，再转移为膜，再转移为膜，再转移为单层或多层复合有纳米微粒的单层或多层复合有纳米微粒的单层或多层复合有纳米微粒的单层或多层复合有纳米微粒的LBLB膜膜膜膜； 在水面上分散由表面活性剂稳定的纳米微粒，在制备在水面上分散由表面活性剂稳定的纳米微粒，在制备在水面上分散由表面活性剂稳定的纳米微粒，在制备在水面上分散由表面活性剂稳定的纳米微粒，在制备LBLB膜的过程中直接膜的过程中直接膜的过程中直接膜的过程中直接进入膜内，得到进入膜内，得到进入膜内，得到进入膜内，得到纳米微粒单层膜纳米微粒单层膜纳米微粒单层膜纳米微粒单层膜。模板合成法模板合成法模板合成法模板合成法利用利用利用利用基质材料基质材料基质材料基质材料结构中的空隙作为模板合成纳米复合材料结构中的空隙作为模板合成纳米复合材料结构中的空隙作为模板合成纳米复合材料结构中的空隙作为模板合成纳米复合材料可为多孔玻璃、分子筛、大孔离子交换树脂等，对于高分子可为多孔玻璃、分子筛、大孔离子交换树脂等，对于高分子可为多孔玻璃、分子筛、大孔离子交换树脂等，对于高分子可为多孔玻璃、分子筛、大孔离子交换树脂等，对于高分子纳米复合材料的制备，较多使用聚合物网眼限域复合法。纳米复合材料的制备，较多使用聚合物网眼限域复合法。纳米复合材料的制备，较多使用聚合物网眼限域复合法。纳米复合材料的制备，较多使用聚合物网眼限域复合法。 离子交换法：离子交换法：离子交换法：离子交换法：共聚或离子化使高分子链上含可电离基团（一般为硫酸基团共聚或离子化使高分子链上含可电离基团（一般为硫酸基团共聚或离子化使高分子链上含可电离基团（一般为硫酸基团共聚或离子化使高分子链上含可电离基团（一般为硫酸基团或羧酸基团），通过离子交换与无机纳米微粒某元素形成离子键，将无机或羧酸基团），通过离子交换与无机纳米微粒某元素形成离子键，将无机或羧酸基团），通过离子交换与无机纳米微粒某元素形成离子键，将无机或羧酸基团），通过离子交换与无机纳米微粒某元素形成离子键，将无机离子交换到聚合物网络，还原金属离子，原位生成离子交换到聚合物网络，还原金属离子，原位生成离子交换到聚合物网络，还原金属离子，原位生成离子交换到聚合物网络，还原金属离子，原位生成金属纳米粒子金属纳米粒子金属纳米粒子金属纳米粒子； 配位络合法：配位络合法：配位络合法：配位络合法：高分子骨架上的配位基团与过渡金属阳离子形成配位键，金高分子骨架上的配位基团与过渡金属阳离子形成配位键，金高分子骨架上的配位基团与过渡金属阳离子形成配位键，金高分子骨架上的配位基团与过渡金属阳离子形成配位键，金属离子被吸附在高分子基体材料中，再经过化学转换，成为属离子被吸附在高分子基体材料中，再经过化学转换，成为属离子被吸附在高分子基体材料中，再经过化学转换，成为属离子被吸附在高分子基体材料中，再经过化学转换，成为金属或金属氧金属或金属氧金属或金属氧金属或金属氧化物纳米粒子化物纳米粒子化物纳米粒子化物纳米粒子。制备方法进展制备方法进展制备方法进展制备方法进展制备方法进展制备方法进展制备方法进展制备方法进展分子自组装的制备分子自组装的制备分子自组装的制备分子自组装的制备依据静电相互作用，带荷电的基板自动吸附离子化合物，然后聚阴依据静电相互作用，带荷电的基板自动吸附离子化合物，然后聚阴依据静电相互作用，带荷电的基板自动吸附离子化合物，然后聚阴依据静电相互作用，带荷电的基板自动吸附离子化合物，然后聚阴离子、聚阳离子交替吸附构成聚阴离子离子、聚阳离子交替吸附构成聚阴离子离子、聚阳离子交替吸附构成聚阴离子离子、聚阳离子交替吸附构成聚阴离子- -聚阳离子多层复合有机薄膜聚阳离子多层复合有机薄膜聚阳离子多层复合有机薄膜聚阳离子多层复合有机薄膜 自自自自组装膜中层与层之间由强烈的互相作用力，组装膜中层与层之间由强烈的互相作用力，组装膜中层与层之间由强烈的互相作用力，组装膜中层与层之间由强烈的互相作用力，膜的稳定性很好膜的稳定性很好膜的稳定性很好膜的稳定性很好，制备过程，制备过程，制备过程，制备过程重现性较高；重现性较高；重现性较高；重现性较高； 制备了聚电解质制备了聚电解质制备了聚电解质制备了聚电解质- -聚电解质、聚电解质聚电解质、聚电解质聚电解质、聚电解质聚电解质、聚电解质- -黏土类片状无机物、聚电解质黏土类片状无机物、聚电解质黏土类片状无机物、聚电解质黏土类片状无机物、聚电解质- -无无无无机纳米颗粒、聚电解质机纳米颗粒、聚电解质机纳米颗粒、聚电解质机纳米颗粒、聚电解质- -生物大分子等生物大分子等生物大分子等生物大分子等多种高分子纳米复合膜多种高分子纳米复合膜多种高分子纳米复合膜多种高分子纳米复合膜； 自组装可自组装可自组装可自组装可有效地控制有效地控制有效地控制有效地控制有机分子、无机分子的有序排列，形成单层或多层相有机分子、无机分子的有序排列，形成单层或多层相有机分子、无机分子的有序排列，形成单层或多层相有机分子、无机分子的有序排列，形成单层或多层相同或不同组分的复合结构，多层膜的每层厚可控制在同或不同组分的复合结构，多层膜的每层厚可控制在同或不同组分的复合结构，多层膜的每层厚可控制在同或不同组分的复合结构，多层膜的每层厚可控制在分子级水平分子级水平分子级水平分子级水平； 在气体分离、保护性涂层、非线性光学设备、增强无机材料生物相容性等在气体分离、保护性涂层、非线性光学设备、增强无机材料生物相容性等在气体分离、保护性涂层、非线性光学设备、增强无机材料生物相容性等在气体分离、保护性涂层、非线性光学设备、增强无机材料生物相容性等方面有广阔的应用前景。方面有广阔的应用前景。方面有广阔的应用前景。方面有广阔的应用前景。制备方法进展制备方法进展制备方法进展制备方法进展聚合物嵌入无机物基体聚合物嵌入无机物基体聚合物嵌入无机物基体聚合物嵌入无机物基体聚合物并聚合物并聚合物并聚合物并非基体非基体非基体非基体，分为高分子添加剂，分为高分子添加剂，分为高分子添加剂，分为高分子添加剂改性无机材料性能改性无机材料性能改性无机材料性能改性无机材料性能以及无机材以及无机材以及无机材以及无机材料为基体料为基体料为基体料为基体发挥有机添加材料功能发挥有机添加材料功能发挥有机添加材料功能发挥有机添加材料功能两种类型。两种类型。两种类型。两种类型。刚性无机基体刚性无机基体刚性无机基体刚性无机基体熔点较高，需熔点较高，需熔点较高，需熔点较高，需特殊工艺制备特殊工艺制备特殊工艺制备特殊工艺制备 膜板复合：膜板复合：膜板复合：膜板复合：用具有纳米尺度内部空间的无机材料为膜用具有纳米尺度内部空间的无机材料为膜用具有纳米尺度内部空间的无机材料为膜用具有纳米尺度内部空间的无机材料为膜板，将单体小分子扩散到内部原位聚合形成复合物，板，将单体小分子扩散到内部原位聚合形成复合物，板，将单体小分子扩散到内部原位聚合形成复合物，板，将单体小分子扩散到内部原位聚合形成复合物，或聚合物熔融、溶解物进入内部纳米级空间或聚合物熔融、溶解物进入内部纳米级空间或聚合物熔融、溶解物进入内部纳米级空间或聚合物熔融、溶解物进入内部纳米级空间 溶胶溶胶溶胶溶胶- -凝胶法：凝胶法：凝胶法：凝胶法：制备有机制备有机制备有机制备有机- -无机互穿网络型复合材料，无机互穿网络型复合材料，无机互穿网络型复合材料，无机互穿网络型复合材料，有机材料占较小比重，构成分散相有机材料占较小比重，构成分散相有机材料占较小比重，构成分散相有机材料占较小比重，构成分散相高分子纳米复合材料的纳米材料中重要的一种，它的特高分子纳米复合材料的纳米材料中重要的一种，它的特高分子纳米复合材料的纳米材料中重要的一种，它的特高分子纳米复合材料的纳米材料中重要的一种，它的特点是纳米粒子分散相弥散于高分子基质中，因而表现出不点是纳米粒子分散相弥散于高分子基质中，因而表现出不点是纳米粒子分散相弥散于高分子基质中，因而表现出不点是纳米粒子分散相弥散于高分子基质中，因而表现出不同于一般高分子同于一般高分子同于一般高分子同于一般高分子- -高分子、高分子高分子、高分子高分子、高分子高分子、高分子- -无机物所构成的复合材无机物所构成的复合材无机物所构成的复合材无机物所构成的复合材料所具有的性质。高分子纳米复合材料的发现和发展，开料所具有的性质。高分子纳米复合材料的发现和发展，开料所具有的性质。高分子纳米复合材料的发现和发展，开料所具有的性质。高分子纳米复合材料的发现和发展，开辟了一个高分子复合材料新的研究和发展领域。其市场容辟了一个高分子复合材料新的研究和发展领域。其市场容辟了一个高分子复合材料新的研究和发展领域。其市场容辟了一个高分子复合材料新的研究和发展领域。其市场容量很大，已在建材、汽车配件、航空航天等方面得到应用。量很大，已在建材、汽车配件、航空航天等方面得到应用。量很大，已在建材、汽车配件、航空航天等方面得到应用。量很大，已在建材、汽车配件、航空航天等方面得到应用。高分子纳米复合材料制备的关键是纳米微粒在高分子基质高分子纳米复合材料制备的关键是纳米微粒在高分子基质高分子纳米复合材料制备的关键是纳米微粒在高分子基质高分子纳米复合材料制备的关键是纳米微粒在高分子基质中的均匀分散，人们研究出了多种制备方法来解决此问题，中的均匀分散，人们研究出了多种制备方法来解决此问题，中的均匀分散，人们研究出了多种制备方法来解决此问题，中的均匀分散，人们研究出了多种制备方法来解决此问题，但还有诸多问题需要进一步研究。但还有诸多问题需要进一步研究。但还有诸多问题需要进一步研究。但还有诸多问题需要进一步研究。结结结结 语语语语vvLBLB膜是一种膜是一种膜是一种膜是一种超薄有机薄膜超薄有机薄膜超薄有机薄膜超薄有机薄膜，LBLB膜技术是一种精确控制薄膜厚度和分子结构的制膜技膜技术是一种精确控制薄膜厚度和分子结构的制膜技膜技术是一种精确控制薄膜厚度和分子结构的制膜技膜技术是一种精确控制薄膜厚度和分子结构的制膜技术。这种技术是上世纪术。这种技术是上世纪术。这种技术是上世纪术。这种技术是上世纪2020一一一一3030年代美国科学家年代美国科学家年代美国科学家年代美国科学家I.LangmuirI.Langmuir及其学生及其学生及其学生及其学生K.BlodgettK.Blodgett建立建立建立建立的一种单分子膜沉积技术：在水的一种单分子膜沉积技术：在水的一种单分子膜沉积技术：在水的一种单分子膜沉积技术：在水气界面上将不溶解的分子加以紧密有序排列，形成气界面上将不溶解的分子加以紧密有序排列，形成气界面上将不溶解的分子加以紧密有序排列，形成气界面上将不溶解的分子加以紧密有序排列，形成单分子膜，然后再转移到固体上的制膜技术。单分子膜，然后再转移到固体上的制膜技术。单分子膜，然后再转移到固体上的制膜技术。单分子膜，然后再转移到固体上的制膜技术。LBLB膜的研究曾一度因二次大战而陷入膜的研究曾一度因二次大战而陷入膜的研究曾一度因二次大战而陷入膜的研究曾一度因二次大战而陷入低谷，直到低谷，直到低谷，直到低谷，直到19651965年英国科学家年英国科学家年英国科学家年英国科学家G.L.Gaines.JrG.L.Gaines.Jr的著作，对单层和多层分子膜作了极好的著作，对单层和多层分子膜作了极好的著作，对单层和多层分子膜作了极好的著作，对单层和多层分子膜作了极好的描写；德国科学家的描写；德国科学家的描写；德国科学家的描写；德国科学家H.KuhnH.Kuhn开始在开始在开始在开始在LBLB膜中引入染料分子进行光谱研究，并开展单分膜中引入染料分子进行光谱研究，并开展单分膜中引入染料分子进行光谱研究，并开展单分膜中引入染料分子进行光谱研究，并开展单分子膜组装功能子膜组装功能子膜组装功能子膜组装功能LBLB膜和能量转移体系的研究，从此揭开再次研究膜和能量转移体系的研究，从此揭开再次研究膜和能量转移体系的研究，从此揭开再次研究膜和能量转移体系的研究，从此揭开再次研究LBLB膜热潮的序幕。最膜热潮的序幕。最膜热潮的序幕。最膜热潮的序幕。最近近近近1010多年，在这种层状分子膜多种应用可能性的好奇心驱使下，物理、化学、生物、多年，在这种层状分子膜多种应用可能性的好奇心驱使下，物理、化学、生物、多年，在这种层状分子膜多种应用可能性的好奇心驱使下，物理、化学、生物、多年，在这种层状分子膜多种应用可能性的好奇心驱使下，物理、化学、生物、电子等各学科的研究人员纷纷投入从电子等各学科的研究人员纷纷投入从电子等各学科的研究人员纷纷投入从电子等各学科的研究人员纷纷投入从19821982年以来，已召开了年以来，已召开了年以来，已召开了年以来，已召开了6 6届届届届LBLB膜国际学术会膜国际学术会膜国际学术会膜国际学术会议。随着微电子学、仿生电子学及分子电子学的迅速发展，需要在分子水平上进行功议。随着微电子学、仿生电子学及分子电子学的迅速发展，需要在分子水平上进行功议。随着微电子学、仿生电子学及分子电子学的迅速发展，需要在分子水平上进行功议。随着微电子学、仿生电子学及分子电子学的迅速发展，需要在分子水平上进行功能薄膜的构筑，展开一场分子工程的探索，而能薄膜的构筑，展开一场分子工程的探索，而能薄膜的构筑，展开一场分子工程的探索，而能薄膜的构筑，展开一场分子工程的探索，而LBLB膜是目前进行有序分子构筑最方便、膜是目前进行有序分子构筑最方便、膜是目前进行有序分子构筑最方便、膜是目前进行有序分子构筑最方便、最有效的方法和手段，这使最有效的方法和手段，这使最有效的方法和手段，这使最有效的方法和手段，这使LBLB膜的研究进入了一个前所未有的活跃阶段。膜的研究进入了一个前所未有的活跃阶段。膜的研究进入了一个前所未有的活跃阶段。膜的研究进入了一个前所未有的活跃阶段。