聚苯乙烯納米薄膜的制備與表征.pdf

1、本實驗中配制了不同相對分子質(zhì)量聚苯乙烯的極低濃度溶液,并在常溫下通過旋轉(zhuǎn)涂膜和蒸發(fā)沉積兩種不同方法對所有溶液體系進行了納米薄膜的制備,然后對這些薄膜樣品進行原子力顯微鏡的表征和分析。本文著重研究了各種參量(如濃度,相對分子質(zhì)量等)對薄膜性質(zhì)的影響及規(guī)律,并對制備方法的機理展開深入探討。最后對極低濃度下形成的薄膜中聚苯乙烯分子的形態(tài)進行了模擬。
　　 結(jié)果表明,薄膜顆粒尺寸體現(xiàn)了隨溶液濃度降低而減小的規(guī)律,且在極低濃度下薄膜的顆粒

2、分布非常稀疏。經(jīng)過模擬估算極低濃度下平均每個顆粒分子聚集程度最低,但估算值也遠大于單分子顆粒的預期。這是由估算時采用的相關模擬,儀器測量的放大效應及成膜過程中分子聚集等原因共同造成的。
　　 旋轉(zhuǎn)涂膜得到的薄膜顆粒展現(xiàn)了很好的均勻性,而蒸發(fā)沉積的薄膜顆粒的均勻性就較差,且尺寸均勻性也隨相對分子質(zhì)量增加而逐漸變差,這是由兩種制備方法的機理不同造成的。極低濃度下的薄膜顆粒的平均尺寸均隨相對分子質(zhì)量增加而增加,但顆粒的分子聚集程度卻體

3、現(xiàn)了與相對分子質(zhì)量的負相關效應。蒸發(fā)沉積的薄膜顆粒平均尺寸較大且對相對分子質(zhì)量遞增趨勢更明顯。
　　 濃度越低薄膜的表面粗糙度越低,極低濃度下不同相對分子質(zhì)量的薄膜的粗糙度大致相同,蒸發(fā)沉積的薄膜粗糙度僅僅略微高于旋轉(zhuǎn)涂膜的薄膜。因此濃度是薄膜表面粗糙度的關鍵影響因素,在極低濃度下相對分子質(zhì)量和制備方法不是表面粗糙度的關鍵影響因素。
　　 旋轉(zhuǎn)涂膜的薄膜分子的模擬結(jié)果呈水平直徑略大的橢球形,且這一趨勢且隨相對分子質(zhì)量遞增