多功能PMMA/ZnO納米復(fù)合材料的制備與性能
發(fā)布時(shí)間:2020-12-06 00:39
納米氧化鋅(ZnO)是一種應(yīng)用廣泛的多功能材料,具有抗紫外、抗菌、光催化、光致發(fā)光等性質(zhì);聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)則是一種透明度高、力學(xué)性能良好的聚合物,可應(yīng)用于建筑、交通、廣告等諸多領(lǐng)域。然而,PMMA不能有效阻擋對(duì)人體有害的紫外輻射(UV),也沒(méi)有抗菌、光致發(fā)光等多功能性質(zhì),解決該問(wèn)題的途徑是在其中加入ZnO。由于ZnO表面能高、與PMMA相容性差等因素易導(dǎo)致ZnO在PMMA中分布不均勻,造成PMMA/ZnO納米復(fù)合材料不透明或半透明。為此,已有研究主要采用溶液混合、表面改性和原位聚合三種方法來(lái)制備高透明PMMA/ZnO納米復(fù)合材料。其中,溶液共混法中需要大量的有毒溶劑,而ZnO的表面改性流程復(fù)雜又耗時(shí)。原位聚合法是一種簡(jiǎn)單和無(wú)毒(或低毒)的制備多功能PMMA/ZnO納米復(fù)合材料的方法。本文以MMA為單體,AIBN為引發(fā)劑,Zn(Ac)2·2H2O為前驅(qū)體,LiOH·H2O為催化劑,無(wú)水乙醇為溶劑,通過(guò)改進(jìn)的原位聚合法制備了抗菌的PMMA/ZnO納米復(fù)合材料。FTIR、XRD、TEM、UV-Vis等表征結(jié)果表明,...
【文章來(lái)源】:貴州大學(xué)貴州省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:56 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)ZnO的球棍模型示意圖
不同形貌 ZnO 的掃描電鏡(SEM)圖 (a)層狀 (b)棒狀陣列 (c)線狀 (d)三維有序大孔 (e)螺旋狀[17]nO 的表面修飾及其應(yīng)用 表面修飾的重要性與分類米結(jié)構(gòu)的 ZnO 比表面積大、表面能高,因而易產(chǎn)生吸附或?qū)е聢F(tuán)聚;nO 復(fù)雜而豐富的表面缺陷,對(duì)其理化性質(zhì)有重要影響[17]。為減少 ZnO需調(diào)控其性質(zhì),需對(duì)其進(jìn)行表面修飾。再者,ZnO 為兩性氧化物,表面增強(qiáng)其耐酸堿性能。ZnO 也不溶于醇或水,表面修飾是提高其在水或醇的一種重要方法。將 ZnO 作為填料制備復(fù)合材料時(shí),也可借助表面修 ZnO 與基體的相容性。nO 的表面修飾方法可大致分為物理修飾和化學(xué)修飾。近年來(lái),等離子體沉積貴金屬[42]或碳材料[55]等方法被證實(shí)可用于 ZnO 的表面修飾,修飾表面能、表面缺陷、表面化學(xué)和電子傳輸?shù)刃再|(zhì)將發(fā)生改變。關(guān)于表面nO 的電子性質(zhì)的影響及其在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的應(yīng)用,Hewlett RM 等[1
TES 用量的 ZnO 的光致發(fā)光(PL)譜圖(乙酸鋅為合成 ZnO 的前驅(qū)品 A、B、C 中 APTES 用量逐漸增加)[61]飾對(duì) ZnO 光催化性質(zhì)的影響由有機(jī)化合物和有毒金屬對(duì)水體的破壞所引起的,其已成題。光催化在環(huán)境凈化和將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能方面有巨大污染物在過(guò)去幾十年中越來(lái)越受到人們的重視[76, 77]。當(dāng)能的光子被吸收時(shí),半導(dǎo)體的價(jià)帶(VB)電子被激發(fā)而躍遷到)-電子( )對(duì)[78]。位于價(jià)帶的空穴具有氧化性,其能夠直接非常高的羥基自由基(OH ),OH 是光催化體系中的主要催。位于導(dǎo)帶的電子則能夠束縛吸附在催化劑表面的氧。解有機(jī)物的機(jī)理示意圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米SiO2/聚甲基丙烯酸甲酯透明復(fù)合材料的制備及透光率[J]. 孫志鵬,王華山,韓世新. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]功能化超疏水材料的研究與發(fā)展[J]. 屈孟男,侯琳剛,何金梅,馬雪瑞,袁明娟,劉向榮. 化學(xué)進(jìn)展. 2016(12)
[3]光陽(yáng)極表面修飾以提高染料敏化太陽(yáng)電池效率(英文)[J]. 孫晴晴,李亞峰,豆?jié)?魏明燈. Science China Materials. 2016(10)
[4]核殼型PS@ZnO納米復(fù)合材料的制備及其光催化性能[J]. 李素娟,陳?ài)?鄭星,鄭經(jīng)堂,許倩,胡平,郭建波. 化工進(jìn)展. 2016(08)
[5]光催化劑TiO2改性的研究進(jìn)展[J]. 劉文芳,周汝利,王燕子. 化工進(jìn)展. 2016(08)
[6]ZnO-PMMA復(fù)合材料光催化去除水中低濃度氨氮[J]. 張婉,唐婉瑩,何世穎,楊林章,修瑞瑞. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]基于ZnO納米線陣列的真空壓強(qiáng)傳感器[J]. 王炳琴,張陽(yáng)軍,鄭學(xué)軍. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(06)
[8]碳點(diǎn)修飾多孔ZnO納米棒增強(qiáng)光催化性能[J]. 馮昌,鄧曉燕,倪曉曉,李衛(wèi)兵. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(12)
[9]微波輔助制備納米ZnO及其光催化降解染料的性能[J]. 宋振宇,童張法,張寒冰,陶靖鵬,覃岳隆,張蕾. 化工進(jìn)展. 2015(12)
[10]含共軛結(jié)構(gòu)的ZnO/聚乙烯醇復(fù)合光催化材料的制備與性能[J]. 鐵偉偉,張艷鴿,鄭直,李大鵬,黃保軍,朱聰旭. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2016(07)
本文編號(hào):2900384
【文章來(lái)源】:貴州大學(xué)貴州省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:56 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)ZnO的球棍模型示意圖
不同形貌 ZnO 的掃描電鏡(SEM)圖 (a)層狀 (b)棒狀陣列 (c)線狀 (d)三維有序大孔 (e)螺旋狀[17]nO 的表面修飾及其應(yīng)用 表面修飾的重要性與分類米結(jié)構(gòu)的 ZnO 比表面積大、表面能高,因而易產(chǎn)生吸附或?qū)е聢F(tuán)聚;nO 復(fù)雜而豐富的表面缺陷,對(duì)其理化性質(zhì)有重要影響[17]。為減少 ZnO需調(diào)控其性質(zhì),需對(duì)其進(jìn)行表面修飾。再者,ZnO 為兩性氧化物,表面增強(qiáng)其耐酸堿性能。ZnO 也不溶于醇或水,表面修飾是提高其在水或醇的一種重要方法。將 ZnO 作為填料制備復(fù)合材料時(shí),也可借助表面修 ZnO 與基體的相容性。nO 的表面修飾方法可大致分為物理修飾和化學(xué)修飾。近年來(lái),等離子體沉積貴金屬[42]或碳材料[55]等方法被證實(shí)可用于 ZnO 的表面修飾,修飾表面能、表面缺陷、表面化學(xué)和電子傳輸?shù)刃再|(zhì)將發(fā)生改變。關(guān)于表面nO 的電子性質(zhì)的影響及其在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的應(yīng)用,Hewlett RM 等[1
TES 用量的 ZnO 的光致發(fā)光(PL)譜圖(乙酸鋅為合成 ZnO 的前驅(qū)品 A、B、C 中 APTES 用量逐漸增加)[61]飾對(duì) ZnO 光催化性質(zhì)的影響由有機(jī)化合物和有毒金屬對(duì)水體的破壞所引起的,其已成題。光催化在環(huán)境凈化和將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能方面有巨大污染物在過(guò)去幾十年中越來(lái)越受到人們的重視[76, 77]。當(dāng)能的光子被吸收時(shí),半導(dǎo)體的價(jià)帶(VB)電子被激發(fā)而躍遷到)-電子( )對(duì)[78]。位于價(jià)帶的空穴具有氧化性,其能夠直接非常高的羥基自由基(OH ),OH 是光催化體系中的主要催。位于導(dǎo)帶的電子則能夠束縛吸附在催化劑表面的氧。解有機(jī)物的機(jī)理示意圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米SiO2/聚甲基丙烯酸甲酯透明復(fù)合材料的制備及透光率[J]. 孫志鵬,王華山,韓世新. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]功能化超疏水材料的研究與發(fā)展[J]. 屈孟男,侯琳剛,何金梅,馬雪瑞,袁明娟,劉向榮. 化學(xué)進(jìn)展. 2016(12)
[3]光陽(yáng)極表面修飾以提高染料敏化太陽(yáng)電池效率(英文)[J]. 孫晴晴,李亞峰,豆?jié)?魏明燈. Science China Materials. 2016(10)
[4]核殼型PS@ZnO納米復(fù)合材料的制備及其光催化性能[J]. 李素娟,陳?ài)?鄭星,鄭經(jīng)堂,許倩,胡平,郭建波. 化工進(jìn)展. 2016(08)
[5]光催化劑TiO2改性的研究進(jìn)展[J]. 劉文芳,周汝利,王燕子. 化工進(jìn)展. 2016(08)
[6]ZnO-PMMA復(fù)合材料光催化去除水中低濃度氨氮[J]. 張婉,唐婉瑩,何世穎,楊林章,修瑞瑞. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]基于ZnO納米線陣列的真空壓強(qiáng)傳感器[J]. 王炳琴,張陽(yáng)軍,鄭學(xué)軍. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(06)
[8]碳點(diǎn)修飾多孔ZnO納米棒增強(qiáng)光催化性能[J]. 馮昌,鄧曉燕,倪曉曉,李衛(wèi)兵. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(12)
[9]微波輔助制備納米ZnO及其光催化降解染料的性能[J]. 宋振宇,童張法,張寒冰,陶靖鵬,覃岳隆,張蕾. 化工進(jìn)展. 2015(12)
[10]含共軛結(jié)構(gòu)的ZnO/聚乙烯醇復(fù)合光催化材料的制備與性能[J]. 鐵偉偉,張艷鴿,鄭直,李大鵬,黃保軍,朱聰旭. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2016(07)
本文編號(hào):2900384
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