聚合物-無機物納米復合膜的制備及其光學特性的研究.pdf

1、以丁基氧鋯為無機氧化鋯的前體，采用溶膠-凝膠法合成了膠態(tài)二氧化鋯(ZrO2)納米晶/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)復合功能膜和含二氧化鋯納米晶/聚苯乙烯(PSt)復合功能膜，并借助X-射線衍射(XRD)、傅立葉紅外光譜(FT-IR)、溶液萃取實驗、紫外可見光譜(UV-Vis)、熒光光譜、熱重分析(TGA)和場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)和透射電子顯微鏡(TEM)等表征手段研究了復合膜的結構、透光性能、光致發(fā)光性能、熱穩(wěn)定性能和表面形貌

2、等。XRD結果表明利用水解溶膠.凝膠法可以在較溫和的熱處理條件下制備單斜晶型ZrO2：FTIR譜圖和溶劑萃取結果說明無機ZrO2與聚合物鏈節(jié)之間存在部分共價鍵的鍵合作用；FESEM結果顯示，當ZrO2含量在一定的范圍內時，無機氧化鋯與聚合物之間具有較好的相容性，單斜晶型的ZrO2納米微粒均勻的分散在高分子介質中；而且引入納米級ZrO2后，PMMA聚合物的透光性能和熱穩(wěn)定性能，尤其是光致發(fā)光性能顯著提高。 另外，本論文采用溶液共混

3、法，以天然高分子[羧甲基纖維素(CMC)和甲基纖維素(MC)]為基體，制備了含磷鎢酸(PW12)的光致變色復合膜(CMC/PW12)和含磷鉬酸(PMo12)]的光致不可逆變色復合膜(MC/PMo12)。并用FTIR、XRD、UV-Vis、電子自旋共振譜(ESR)和循環(huán)伏安法(CV)等表征手段對CMC/PW12復合膜的結構和光致變色性能及對MC/PMo12復合膜的結構和復合膜中MC與PMo12之間發(fā)生的光化學反應機理進行了研究。FTIR和

4、XRD結果表明，合成的兩種復合膜中的雜多陰離子仍然保持Keggin結構；FTIR、ESR和UV-Vis結果揭示，在紫外光的激發(fā)下復合膜中聚合物的分子鏈和雜多陰離子之間發(fā)生了光化學反應：循環(huán)伏安法CV結果證實，在水溶液中，CMC/磷鎢酸復合物不能發(fā)生光致變色現(xiàn)象，而MC/磷鉬酸復合物具有優(yōu)良的光學變色性。綜上所述，CMC/磷鎢酸復合膜在紫外線的作用下發(fā)生光致變色，顏色從無色變?yōu)樗{色；當將其放置暗處，一定的時間內藍色可退去，因此CMC/PW