聚酰亞胺薄膜表面無機(jī)納米粒子功能化制備及其性能研究

《聚酰亞胺薄膜表面無機(jī)納米粒子功能化制備及其性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、北京化工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文日期：二O一三年五月二十二日北京化工大學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：●??÷二■z7關(guān)于論文使用授權(quán)的說明學(xué)位論文作者完全了解北京化工大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知

2、識產(chǎn)權(quán)單位屬北京化工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。保密論文注釋：本學(xué)位論文屬于保密范圍，在一年解密后適用本授權(quán)書。非保密論文注釋：本學(xué)位論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書。作者簽名：導(dǎo)師簽名：罐產(chǎn)舞車日期：圭!竺二!￡蘭2日期：型叢二塹二蘭≥學(xué)位論文數(shù)據(jù)集中圖分類號"rQ050．4學(xué)科分類號430．5530論文編號1001020130282密級公開學(xué)位授予單位

3、代碼10010學(xué)位授予單位名稱北京化工大學(xué)作者姓名崔廣輝學(xué)號20l0000282獲學(xué)位專業(yè)名稱化學(xué)獲學(xué)位專業(yè)代碼070300聚合物表面改性及復(fù)合課題來源國家自然科學(xué)基金研究方向材料論文題目聚酰亞胺薄膜表面無機(jī)納米粒子功能化制備及其性能研究關(guān)鍵詞聚酰亞胺，銀，氧化鐵，磁性，圓盤，樹枝狀論文答辯日期2010．05．22木論文類型基礎(chǔ)研究學(xué)位論文評閱及答辯委員會情況姓名職稱工作單位學(xué)科專長指導(dǎo)教師吳戰(zhàn)鵬教授北京化工大學(xué)聚合物材料評閱人1武德珍教授北京化工大學(xué)聚合物材料評閱人2汪曉東教授，北京化工大學(xué)聚合物材料評閱人

4、3評閱人4評閱人5答辯委員會主席伍琳確砭蝴{}憲幾罾斫＼骱a橢J

5、《q答辯委員1砷麗承豁垤j匕猻t大學(xué)’高鏟a硎f聿．答辯委員2寸懂乞研憲碴稚，ftt乒吁船a橢稍答辯委員3韶硎翮張咖增青銅酮利答辯委員4弓萇墓軀寸睦j瞻訓(xùn)孑高寺寸麗料．答辯委員5注：一．論文類型：1．基礎(chǔ)研究2．應(yīng)用研究3．開發(fā)研究4．其它二．中圖分類號在《中國圖書資料分類法》查詢。三．學(xué)科分類號在中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T13745—9)《學(xué)科分類與代碼》中查詢。四．論文編號由單位代碼和年份及學(xué)號的后四位組成。摘要聚酰亞胺薄膜表面無機(jī)納

6、米粒子功能化制備及其性能研究通過在聚酰亞胺薄膜表面制備多種金屬和金屬氧化物納米粒子可以將聚酰亞胺優(yōu)異的力學(xué)性能，化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等優(yōu)點和無機(jī)納米粒子在光電磁等方面的多功能性有效的結(jié)合起來，從而得到綜合性能優(yōu)異和功能性豐富的復(fù)合材料。本論文采用在不同條件下熱處理薄膜表面摻雜有亞鐵離子的方法成功了制備具有抗磁性和亞鐵磁性的聚酰亞胺／氧化鐵納米復(fù)合薄膜；采用固一液界面反應(yīng)的方法成功制備了形貌可控的，具有高導(dǎo)電和高反射性能的聚酰亞胺／銀復(fù)合薄膜。以商品聚酰亞胺薄膜材料為基體，以七水合硫酸亞鐵為亞鐵離子的來源，采用

7、表面刻蝕、離子摻雜和在空氣中原位熱處理的方法成功地制備了聚酰亞胺／0c—Fe203納米復(fù)合薄膜。將上述制備的PI／oc．Fe203納米復(fù)合薄膜在通有連續(xù)氮氣和氫氣混合氣體的管式爐中進(jìn)行二次熱處理使六方晶型的0c．Fe203納米粒子原位轉(zhuǎn)變?yōu)镕e304納米粒子。在加熱的過程中Fe304納米粒子的尺寸繼續(xù)增大，在聚酰亞胺基體表面形成更加連續(xù)致密的Fe304納米層。磁性能表征表明PI／oc—Fe203納米復(fù)合薄膜表現(xiàn)出典型的抗磁性特征而PI／Fe304納米復(fù)合薄膜則表現(xiàn)出典型的亞鐵磁性特征，可以很容易的被永磁鐵所吸

8、引。熱性能表北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文征表明不論是PI／t)c．Fe203還是PFFe304復(fù)合薄膜都保持了純PI薄膜出色的熱性能和柔性。將表面摻雜有銀氨離子的聚酰亞胺薄膜浸入到含有還原劑分子的溶液中，如對苯二酚，雙氧水溶液和水合肼的水溶液，在這個過程中會發(fā)生銀氨離子和還原劑分子的雙向擴(kuò)散和界面還原反應(yīng)，新產(chǎn)生的銀納米粒子會沿著固液界面遷移聚集，形成片層狀的圓盤狀的銀結(jié)構(gòu)。而采用銅片或銅粉代替還原劑溶液則可以得到樹枝狀和花椰菜狀的銀結(jié)構(gòu)。延長在還原劑溶液中的還原時間可以使圓盤的直徑持續(xù)長大，直至最終所有圓盤彼此

9、接觸并在薄膜表面形成連續(xù)致密的銀層，從而賦予該復(fù)合薄膜優(yōu)異的導(dǎo)電和反射性能，薄膜表面的方塊電阻可以達(dá)到O．1D．／sq，反射率可以達(dá)到99％。采用對苯二酚被選為還原劑，在不加入堿的情況下，避免了PI基體的進(jìn)一步水解而且有利于形成光滑和均勻的銀層。詳細(xì)研究了水解，離子交換和界面還原過程，明確了銀氨離子的含量的影響和還原條件(濃度，溫度和時間)對最終復(fù)合薄膜的形貌和性能的影響，建立了表面微觀形貌和性能的