聚酰亞胺-銀和聚酰亞胺-鎳復(fù)合納米管的制備、形貌調(diào)控及性能研究.pdf

1、隨著高新技術(shù)領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，聚酰亞胺材料因其優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機械穩(wěn)定性和介電性能等而備受青睞，聚酰亞胺基體材料的功能化已發(fā)展為各國科研工作者的熱點課題。聚酰亞胺/金屬復(fù)合納米管作為一種三維納米材料，可以將納米管良好的表面效應(yīng)和尺寸效應(yīng)與聚酰亞胺材料及金屬材料優(yōu)異的性能充分結(jié)合起來，具有更大的應(yīng)用價值。本課題采用兩步法合成聚酰亞胺，以同軸靜電紡絲法與直接離子交換還原法或者化學(xué)鍍法結(jié)合，成功制備了聚酰亞胺/銀和聚酰亞胺/鎳復(fù)合納

2、米管。分別對復(fù)合納米管的形貌、結(jié)構(gòu)和性能進行表征，通過對制備條件的控制，實現(xiàn)了形貌調(diào)控和性能優(yōu)化。
　　通過同軸靜電紡絲、離子交換還原、去芯和環(huán)化過程制備了聚酰亞胺/銀復(fù)合納米管。改變內(nèi)外層紡絲液的固含量及推進量等紡絲參數(shù)及操作次序，成功實現(xiàn)了對復(fù)合納米管的形貌調(diào)控，可制備的復(fù)合納米管內(nèi)徑范圍為200～700nm，外徑為300～1000nm。研究了離子交換還原條件對復(fù)合納米管表面銀粒子的粒徑、形態(tài)、含量的影響，結(jié)果表明，只有以DM

3、AB（二甲基氨硼烷）為還原劑在低于40℃的溫度下對Ag+進行還原，才能得到表面銀層均勻管狀形貌良好的復(fù)合納米管，隨著交換還原次數(shù)的增加，復(fù)合納米管表面的銀含量會不斷增加，其導(dǎo)電性也會逐漸增強。通過SEM、TEM以及FTIR等表征結(jié)果證明了復(fù)合納米管的形貌和結(jié)構(gòu)，XRD和XPS結(jié)果說明納米管的銀層是以單質(zhì)銀的形式包覆在表面。對聚酰亞胺/銀復(fù)合納米管的光催化降解和緩釋性能進行研究，復(fù)合納米管在可見光照下對亞甲基藍進行光催化降解，降解率在24

4、0min后可達92.7％，重復(fù)10次后降解率仍然可以維持在90％左右。管狀的結(jié)構(gòu)使其對于α-淀粉酶具有緩釋性能，且納米管內(nèi)徑越大，釋藥率越大。
　　通過同軸靜電紡絲、表面刻蝕、鈀活性中心的形成、化學(xué)鍍鎳等過程制備了聚酰亞胺/鎳復(fù)合納米管，并對制備過程的影響因素進行系統(tǒng)研究。結(jié)果表明，在1M的KOH溶液中處理6min后刻蝕效果最好，在45℃條件下化學(xué)鍍6min后能夠獲得形貌良好、結(jié)構(gòu)完整、鍍層均勻致密的導(dǎo)電復(fù)合納米纖維膜。通過SEM