具有核壳结构的共轭聚合物/TiO纳米复合材料的合成及其光物理效应

摘要

聚合物基无机纳米复合材料不仅具有纳米材料的表面效应和量子尺寸效应，而且将无机物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、加工性及介电性能揉合在一起，从而产生许多特异的性能，在电子学、光学、机械学、生物学等领域展现出广阔的应用前景。 本文首先对纳米TiO2进行表面改性处理，然后通过原位聚合法和反胶束微乳液聚合法成功的合成了PANI/TiO2纳米复合材料，通过强碱诱导下的脱氯化氢聚合法合成了PMOCOPV/TiO2复合材料，运用IR、XRD、TG、DSC、TEM、Paman、SEM、Uv-Vis、元素分析等各种仪器对复合材料进行了结构表征，并对材料的性能进行了研究，结果表明：经表面改性后的纳米TiO2能较好的分散在PANI和PMOCOPV中；溶液法合成的PANI/TiO2和PMOCOPV/TiO2复合材料是具有核壳结构的的复合粒子，在反胶束微乳液法中得到纳米棒状的PANI/TiO2复合材料，掺杂纳米TiO2后复合材料热稳定性均得到增强。 分别对PANI、PMOCOPV及PANI/TiO2，PMOCOPV/TiO2等复合材料进行荧光光谱分析。结果表明：PANI/TiO2复合材料的发光强度随着TiO2含量的增加得到较大加强：PMOCOPV/TiO2纳米复合材料的最大发射波长随着TiO2含量的增加发生红移，荧光寿命约为1nS，且随着TiO2含量的增加荧光强度和荧光寿命得到显著提高，最后初步探讨了纳米TiO2与PMOCOPV复合的发光机理。

目录

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摘要

中文文摘

第1章 绪论

1.1前言

1.2纳米材料的定义及TiO2纳米半导体的特性

1.2.1纳米材料的定义及纳米技术的发展

1.2.2 TiO2纳米半导体的特性

1.3共轭聚合物/无机纳米复合材料的构成及复合技术

1.3.1共轭聚合物/无机纳米复合材料的构成

1.3.2共轭聚合物/无机纳米复合材料的复合技术

1.4常见的共轭聚合物-无机纳米材料及特性

1.4.1常见的共轭聚合物-无机纳米材料

1.4.2共轭聚合物-无机纳米复合材料的特性

1.5本论文的选题指导思想

参考文献

第2章纳米二氧化钛表面改性及分散性研究

2.1前言

2.2实验部分

2.2.1试剂仪器

2.2.2表征

2.2.3实验过程

2.3结果与讨论

2.3.1原位聚合改性机理

2.3.2红外光谱分析

2.3.3热分析

2.3.4 X射线衍射分析

2.3.5透射电子显微镜(TEM)分析

2.3.6微观形貌分析

2.3.7亲油度值的测试

2.3.8分散稳定性

2.4本章小结

参考文献

第3章溶液法合成PANI/TiO2纳米复合材料及其性能研究

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1实验试剂

3.2.2实验仪器

3.2.3实验过程

3.3结果与讨论

3.3.1红外光谱分析

3.3.2紫外-可见吸收光谱分析

3.3.3热分析

3.3.4 X射线衍射分析

3.3.5透射电子显微镜分析

3.3.6微观形貌分析

3.3.7荧光分析

3.4本章小结

参考文献

第4章反胶束微乳液法合成PANI/TiO2纳米复合材料及其光学性能研究

4.1前言

4.2实验部分

4.2.1实验试剂

4.2.2实验仪器

4.2.3实验过程

4.3结果与讨论

4.3.1红外光谱分析

4.3.2紫外-可见吸收光谱分析

4.3.3热失重分析

4.3.4 XRD表征

4.3.5 PANI/TiO2纳米复合材料的透射电镜分析

4.3.6 PANI/TiO2纳米复合材料的微观形貌

4.3.7荧光光谱分析

4.4本章小结

参考文献

第5章PMOCOPV/纳米TiO2复合材料的合成及其性能研究

5.1前言

5.2实验部分

5.2.1实验试剂

5.2.2实验仪器

5.2.3 PMOCOPV/TiO2纳米复合材料的制备

5.3结果与讨论

5.3.1红外吸收光谱分析

5.3.2拉曼光谱图分析

5.3.3 XRD表征

5.3.4紫外-可见吸收光谱分析

5.3.5 PMOCOPV/TiO2纳米复合材料的透射电镜分析

5.3.6微观形貌分析

5.3.7荧光光谱分析

5.4本章小结

参考文献

总结和展望

攻读学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

个人简历