结合表面引发原子转移自由基聚合和HS的作用制备纳米PbS@P(MMA-co-VBC)微米纤维

摘要

纳米复合材料是指由尺寸为纳米数量级的两种或多种性质不同的材料通过物理和化学复合，组成具有两个或者两个以上相态结构的材料。该类材料不仅性能优于组成中的任意一个单独的材料，而且还可具有单独组分不具有的独特性能。硫化铅(PbS)是一种重要的半导体材料，其能带间隙为0.41 eV，具有较大的激子半径(18 nm)。纳米尺度的PbS能带从近红外移到可见光区域，呈现出奇异的光学和电学性质，在非线性光学材料、光电转换材料等方面具有很大的应用潜力。
　　 电纺丝技术是一种简单易行成本低廉的纺丝工艺。由电纺丝技术制备的纤维有其独特的物理性能、较大比表面积和更便利的应用前景，将纳米PbS复合于电纺丝纤维表面，可制成具有光电特性的纳米PbS/纤维复合材料，并且制备的纳米PbS/纤维复合材料还具有防高能辐射的性能。由甲基丙烯酸甲酯(MMA)与乙烯基苄基氯(VBC)的聚合反应制得线性共聚物P(MMA-CO-VBC)，将其静电纺丝，制成P(MMA-co-VBC)微米纤维(纤维直径约1-1.5μm)。结合表面引发原子转移自由基聚合(ATRP)技术，以P(MMA-co-VBC)微米纤维中的-CH2C1基团为引发剂，在微米纤维表面引发原子转移自由基聚合，控制反应条件，在微米纤维表面接技聚合甲基丙烯酸铅(LDMA)，然后引入硫源，进行硫化反应，原位生成PbS纳米微粒，制成PbS纳米微粒@P(MMA-co-VBC)复合微米纤维，具有良好的光电性能。并用红外光谱、扫描电镜、透射电镜、X-射线衍射、紫外光谱、荧光光谱对其进行表征。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1前言

1.2静电纺丝技术

1.2.1静电纺丝原理

1.2.2影响聚合物静电纺丝的主要因素

1.2.3静电纺丝的种类及应用

1.3纳米材料

1.3.1纳米材料的分类

1.3.2纳米材料的结构

1.3.3量子点、量子线及量子阱

1.4纳米材料的的基本性质

1.4.1表面效应

1.4.2量子尺寸效应

1.4.3小尺寸效应

1.4.4宏观量子隧道效应

1.5纳米硫化铅(PbS)及其应用

1.5.1硫化铅(PbS)纳米晶的特殊性

1.5.2纳米硫化铅(PbS)的研究及应用

1.5.3纳米硫化铅(PbS)的应用潜力

1.5.4纳米硫化铅(PbS)的制备

1.6纳米复合材料

1.6.1纳米复合材料的特殊性能

1.6.2纳米复合材料的类型

1.6.3无机/有机聚合物基纳米复合材料

1.6.4无机/有机聚合物基纳米复合材料的制备

1.7纳米硫化铅(PbS)/聚合物基复合材料

1.8本论文研究的思路和研究的内容

1.8.1研究思路

1.8.2研究内容

1.8.3主要实验路线

第2章结合表面引发原子转移自由基聚合和H2S的作用制备纳米PbS@P(MMA-co-VBC)微米纤维

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1实验材料

2.2.2实验材料的处理

2.2.3表征方法

2.2.4甲基丙烯酸甲酯(MMA)，乙烯基苄基氯(VBC)共聚物P(MMA-co-VBC)的合成

2.2.5静电纺丝制备聚合物P(MMA-co-VBC)微米纤维

2.2.6甲基丙烯酸铅(LDMA)的制备

2.2.7聚合物P(MMA-co-VBC)微米纤维表面引发ATRP接技聚合甲基丙烯酸铅(LDMA)

2.2.8引入硫源对表面接技聚合甲基丙烯酸铅(LDMA)的聚合物P(MMA-co-VBC)微米纤维进行硫化反应

2.3结果与讨论

2.3.1聚合物P(MMA-co-VBC)微米纤维表面接技聚合甲基丙烯酸铅(LDMA)反应条件控制

2.3.2扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析

2.3.3 X-射线衍射(XRD)分析

2.3.4红外光谱(FTIR)分析

2.3.5紫外光谱(UV-Vis)分析

2.3.6荧光光谱(PL)分析

第3章 结论

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果