咪唑基聚合物电纺丝纳米纤维薄膜的制备
本文关键词: 静电纺丝 复合薄膜 石墨烯 裸眼检测 偶氮苯咪唑 出处:《华侨大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:新型膜材料的研究已经成为当今世界发展的趋势,静电纺丝技术作为一种简便、快捷的制备微米/纳米纤维薄膜的方法,被膜材料研究者广泛运用。本论文运用静电纺丝技术,以咪唑基聚合物材料为研究对象,制备出一系列静电纺丝功能纳米纤维薄膜,并应用于不同领域。主要内容如下:1.主要介绍了膜材料在当今世界的研究意义和主要制备方法,引出制备纳米纤维薄膜的典型方法——静电纺丝技术,着重介绍了静电纺丝技术的优异性能及其应用方向。随后介绍了本论文的主要研究材料——N-乙烯基咪唑,并对其研究现状进行总结。最终,提出本论文制备新型薄膜材料的研究思路、研究目的以及研究的创新点。2.主要介绍了N-乙烯基咪唑共聚物的合成和氧化石墨烯(GO)(还原氧化石墨烯(RGO))/共聚物静电纺丝功能纳米纤维薄膜的制备,通过傅里叶变换红外光谱、热重分析、扫描电镜、透射电镜和拉曼光谱对复合薄膜进行表征,并通过矢量网络分析仪对其电磁屏蔽性能进行研究。结果表明,我们成功地制备出含GO(RGO)的电纺丝纳米纤维薄膜,其电磁屏蔽效率随着RGO的含量增加而提高,在6.9~7.4 GHz、8.4~9.3 GHz和11.0~11.7 GHz频段高达25 dB左右。3.主要介绍了偶氮苯咪唑/聚合物系列静电纺丝功能纳米纤维薄膜的制备,通过傅里叶变换红外光谱、热重分析、扫描电镜对复合薄膜进行表征,并用流变仪对电纺丝前驱体溶液粘度和模量进行表征。最后,以材料表面润湿性和接触角变化为变量,设计了“反应性接触角变化法”用以裸眼检测离子,并通过我们制备的4种复合薄膜与相关表征,验证了这一方法对于过渡金属离子和生物无机分子的裸眼检测适用性。本论文设计并制备了一系列新型功能薄膜,在掺杂RGO方面进行了电磁屏蔽领域的探索;加入光响应基团使得复合薄膜多样化,使其应用于离子裸眼识别领域,这一新方法,为薄膜材料的研究拓展了新的方向。
[Abstract]:The research of new membrane materials has become the trend of development in the world. As a simple and fast method of preparing micron / nano-fiber films, electrostatic spinning technology is widely used by coated materials researchers. A series of electrospun functional nanofiber films were prepared from imidazol-based polymer materials and applied in different fields. The main contents are as follows: 1. The research significance and main preparation methods of membrane materials in the world are introduced. In this paper, the typical method of preparing nano-fiber thin films, electrostatic spinning technology, is introduced, and the excellent properties and application direction of electrostatic spinning technology are introduced. Then, the main research material of this thesis, N- vinyl imidazole, is introduced. Finally, the research ideas of preparing new thin film materials in this paper are put forward. Objective and innovation of the study. The synthesis of N-vinylimidazole copolymer and the preparation of graphene oxide / copolymers functional nano-fiber films were introduced by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The composite films were characterized by thermogravimetric analysis, scanning electron microscope, transmission electron microscope and Raman spectroscopy, and their electromagnetic shielding properties were studied by vector network analyzer. We have successfully prepared electrospun nanofilament films containing GORGO. The electromagnetic shielding efficiency of the films increases with the increase of RGO content. The frequency bands of 8.4GHz 9.3 GHz and 11.0N 11.7 GHz are as high as 25dB / 3.The preparation of functional nano-fiber films of azobenzimidazole / polymer series is introduced. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and thermogravimetric analysis (TGA) are used. The composite film was characterized by scanning electron microscope, and the viscosity and modulus of electrospun precursor solution were characterized by rheometer. Finally, the changes of wettability and contact angle were taken as variables. The reactive contact angle change method was designed to detect ions in the naked eye, and was characterized by four kinds of composite films prepared by us. The applicability of this method to the naked eye detection of transition metal ions and biological inorganic molecules has been verified. A series of novel functional films have been designed and prepared in this paper. The electromagnetic shielding field of doped RGO has been explored. The addition of photo-responsive groups makes the composite films diversified and applied to the field of ion naked recognition. This new method extends a new direction for the study of thin film materials.
【学位授予单位】:华侨大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ340.64;TB383.2
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本文编号:1520681
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