ATO納米粉體及其有機(jī)復(fù)合材料的合成與性能研究.pdf

1、無(wú)機(jī)/有機(jī)納米復(fù)合材料綜合了無(wú)機(jī)、有機(jī)和納米材料的優(yōu)良特性，形成重要的多功能新材料，在許多領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。無(wú)機(jī)納米材料以及與之相關(guān)的無(wú)機(jī)/有機(jī)納米復(fù)合材料的研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用正吸引眾多科學(xué)家的濃厚興趣，成為材料科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。其中納米銻摻雜氧化錫(ATO)是一種納米金屬氧化物，它不但具有一些類似金屬的性質(zhì)，還具有特定的光學(xué)和電學(xué)特性，因而主要用作氣敏陶瓷材料、紅外吸收材料、抗靜電材料以及導(dǎo)電材料。
　　 首次采用溶劑熱法以

2、四氯化錫和三氯化銻為主要原料，乙二醇為溶劑，制備了ATO納米球。對(duì)ATO納米球用X射線衍射(X-raydiffractionanalysis，XRD)，透射電子顯微鏡(trasmissionelectronmicroscopy,TEM)，傅里葉變換紅外光譜(Fouriertransformspectroscopy,FTIR)，紫外-可見(jiàn)光譜(UV-Visspectroscopy)，低阻抗表面阻抗儀等方法進(jìn)行表征，結(jié)果表明:ATO納米球由

3、粒徑為5～10nm的ATO納米晶聚集而成，直徑為80～120nm，所制備ATO納米球具有良好的隔紫外性，Sb3+摻雜量對(duì)ATO納米球的可見(jiàn)光透過(guò)率和電導(dǎo)率有較大影響，當(dāng)Sb/Sn摩爾比為9％在可見(jiàn)光區(qū)透過(guò)率和電導(dǎo)率最佳。
　　 采用原位聚合法制備了聚苯胺(PANI)包覆ATO納米球?qū)щ姀?fù)合材料。對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行XRD，TEM，場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(fieldemissionscanningelectronmicroscopy,FE

4、-SEM)，F(xiàn)TIR，熱重分析儀(thermogravimetricanalysis，TGA)，低阻抗表面阻抗儀等方法進(jìn)行表征，結(jié)果表明:PANI均勻包覆在ATO納米球表面，ATO與PANI不是簡(jiǎn)單的物理復(fù)合，而是通過(guò)ATO表面和PANI的NH之間形成的氫鍵作用。PANI/ATO納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性隨著ATO含量的增加而提高。當(dāng)ATO含量達(dá)到18wt％時(shí)復(fù)合材料的電導(dǎo)率達(dá)到最大，其電導(dǎo)率為0.35±0.006S/cm，比單純PANI電

5、導(dǎo)率的高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，且比單純ATO高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　 首次采用溶劑熱法在模板表面包覆一層ATO導(dǎo)電層，得到柔性的ATO改性導(dǎo)電紙/布。對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行XRD，F(xiàn)E-SEM，F(xiàn)TIR，低阻抗表面阻抗儀等方法進(jìn)行表征，結(jié)果表明:納米ATO均勻包覆在紙/布纖維表面。反應(yīng)時(shí)間應(yīng)為10h時(shí)，ATO導(dǎo)電紙復(fù)合材料電導(dǎo)率最佳。當(dāng)反應(yīng)溫度為140°C、時(shí)間為20h時(shí)ATO導(dǎo)電布的導(dǎo)電性和機(jī)械性能的綜合效果最好。這樣的一種新型的、可卷曲的、經(jīng)