【摘要】：本文分別采用溶劑熱法和溶膠凝膠法制備納米氧化鋅;采用原位聚合法制備聚苯胺(PANI)-ZnO復(fù)合材料。采用現(xiàn)代測試手段,如X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)來表征復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、形貌,用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀來測試材料的微波吸波性能。實驗結(jié)果表明:(1)采用溶劑熱法合成氧化鋅,XRD結(jié)果表明制備的氧化鋅為純相的,六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)。當(dāng)溫度分別為120℃、140℃、150℃、160℃、180℃時,粒子的平均粒徑分別為18.67nm、18.68nm、19.52nm、22.74nm、27.29nm。SEM結(jié)果表明,制備的氧化鋅形貌有球形、棒狀及花瓣狀,粒子之間有一定的團聚現(xiàn)象。當(dāng)測試頻率在18GHz附近時,納米ZnO的介電常數(shù)實部(ε’)為3.7,介電常數(shù)虛部(ε’’)為0.1,反射損耗為-0.3d B。(2)采用溶膠凝膠法合成氧化鋅,XRD結(jié)果表明制備的氧化鋅為純相的,六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)。當(dāng)溫度分別為400℃、500℃、600℃、700℃、750℃時,粒子的平均粒徑分別為16.43 nm、20.54 nm、29.35 nm、37.45 nm、37.44 nm。SEM結(jié)果表明,制備的氧化鋅形貌有片狀、棒狀,粒子之間有一定的團聚現(xiàn)象。當(dāng)測試頻率在18GHz附近時,納米ZnO的介電常數(shù)實部(ε’)為6.5,介電常數(shù)虛部(ε’’)為2.7,反射損耗為-3.7d B。(3)采用原位聚合法合成聚苯胺-氧化鋅(溶劑熱法)復(fù)合材料,XRD結(jié)果表明成功的制備出了PANI-ZnO復(fù)合材料,氧化鋅的摻雜量分別為5%、10%、15%。SEM結(jié)果表明,制備的復(fù)合材料為球形,有輕微的團聚。當(dāng)氧化鋅在復(fù)合材料中含量為10%且測試頻率在18GHz附近時,PANI/ZnO復(fù)合材料的介電常數(shù)實部(ε’)為3.8,介電常數(shù)虛部(ε’’)為0.9,反射損耗為-1.2d B。(4)采用原位聚合法合成聚苯胺-氧化鋅(溶膠凝膠法)復(fù)合材料,XRD結(jié)果表明成功的制備出了PANI-ZnO復(fù)合材料,氧化鋅的摻雜量分別為5%、10%、15%。SEM結(jié)果表明,制備的復(fù)合材料為球形,有輕微的團聚。當(dāng)氧化鋅在復(fù)合材料中含量為15%且測試頻率在18GHz附近時,PANI/ZnO復(fù)合材料的介電常數(shù)實部(ε’)為6.8,介電常數(shù)虛部(ε’’)為3.8,反射損耗為-4.8d B。
[Abstract]:In this paper, nano-zinc oxide was prepared by solvothermal method and sol-gel method respectively, and polyaniline (PANI) ZnO composite was prepared by in-situ polymerization. The structure and morphology of the composite were characterized by modern testing methods, such as X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The results showed that: (1) Zinc oxide was synthesized by solvothermal method, and the XRD results showed that the prepared zinc oxide was pure phase with hexagonal wurtzite structure. The results show that the morphology of ZnO is spherical, rod-like and petal-like, and there is some agglomeration between the particles. When the testing frequency is around 18GHz, the real part of dielectric constant (e') of nano-ZnO is 3.7, the imaginary part of dielectric constant (e') is 0.1, and the reflection loss is - 0.3d B. (2) ZnO is synthesized by sol-gel method. XRD results show that the prepared ZnO has good properties. The average particle sizes of ZnO are 16.43 nm, 20.54 nm, 29.35 nm, 37.45 nm, 37.44 nm when the temperatures are 400, 500, 600, 700 and 750, respectively. Polyaniline-zinc oxide (PANI-ZnO) composites were synthesized by in-situ polymerization. The results of XRD showed that PANI-ZnO composites were successfully prepared with 5%, 10% and 15% ZnO dopants, respectively. When the content of zinc oxide in the composite is 10% and the testing frequency is around 18 GHz, the real part of dielectric constant (e') of PANI/ZnO composite is 3.8, the imaginary part of dielectric constant (e') is 0.9 and the reflection loss is - 1.2 D B. (4) Polyaniline-zinc oxide (sol-gel) is synthesized by in-situ polymerization. The results of XRD show that PANI-ZnO composites are successfully prepared. The doping content of ZnO is 5%, 10% and 15% respectively. The results of SEM show that the composites are spherical with slight agglomeration. It is 6.8, the imaginary part of the dielectric constant is 3.8, and the reflection loss is -4.8d B..
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB34

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本文編號：2233687