基于PAA模板制备卟啉/PMMA纳微米阵列膜及气敏性能研究

发布时间：2021-02-26 11:49

　　多孔阳极氧化铝（PAA）模板因具有高度有序排列的孔结构、孔径分布均匀、形貌可控等优点,且成本比光刻压印技术更低,广泛的用于制备各种规整纳米材料。卟啉因其优异的电磁性、光敏性和化学催化活性等,常被负载到LB膜上作为气体检测传感器,但其灵敏度不高。而表面有多孔结构的纳微米阵列膜有较高的比表面积,对气体的吸附能力更强,将其负载卟啉可用于毒气检测,能提高检测灵敏度。本课题采用电化学阳极氧化法制备单层规整纳米孔径的多孔大间距阳极氧化铝薄膜（PAA）,通过改变扩孔时间、阳极氧化电压和阳极氧化时间制备出不同孔径和孔间距的PAA模板,随后采用旋涂法在PAA模板上制备出高聚物纳微米阵列膜,并用其负载了卟啉（TPP）制备了卟啉/PMMA纳微米阵列膜,检测其气敏性能。探讨了不同高聚物、溶液的浓度、溶剂种类对高聚物纳微米阵列膜表面形貌和结构的影响。对所得纳微米阵列膜进行FE-SEM、FT-IR、XRD、荧光发射光谱（Fluorescence Emission Spectrum）和激光共聚焦扫描显微镜（Confocal Laser Scanning Microscope）进行测试及表征。研究结果表明：阳极氧化电... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
学位论文主要创新点
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 纳米材料的发展概况
        1.1.1 纳米材料的定义与分类
        1.1.2 纳米材料的性质
        1.1.3 纳米材料的制备方法
        1.1.4 纳米材料的应用
    1.2 模板法制备纳微米阵列的研究现状
        1.2.1 模板法的简介
        1.2.2 模板法的分类
    1.3 多孔阳极氧化铝模板的研究现状
        1.3.1 多孔阳极氧化铝膜的制备方法
        1.3.2 多孔阳极氧化铝膜的应用
    1.4 本课题研究的目的和意义
第二章 基于PAA模板的PMMA纳微米阵列的制备
    2.1 引言
    2.2 PAA模板的制备及生长机理
        2.2.1 场助氧化模型
        2.2.2 体膨胀应力模型
        2.2.3 等场强模型
        2.2.4 粘滞流模型
    2.3 实验部分
        2.3.1 实验材料和设备
        2.3.2 PAA模板的制备
        2.3.3 高聚物纳微米阵列的制备及表征
        2.3.4 测试及表征
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 阳极氧化电流与时间关系曲线分析
        2.4.2 PAA的XRD分析
        2.4.3 氧化电压对PAA膜形貌影响
        2.4.4 扩孔时间对PAA膜形貌影响
        2.4.5 不同高聚物纳微米阵列膜形貌分析
        2.4.6 溶液浓度对高聚物纳微米阵列膜形貌影响
        2.4.7 溶剂对PMMA纳微米阵列膜形貌影响
        2.4.8 加热时间、温度对PMMA纳微米阵列膜形貌影响
    2.5 本章小结
第三章 卟啉/PMMA纳微米阵列膜制备及其气敏性探讨
    3.1 引言
        3.1.1 卟啉的结构和性质
        3.1.2 卟啉在不同领域的应用
        3.1.3 卟啉的气体检测原理
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料与仪器
        3.2.2 实验方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 卟啉/PMMA纳微米阵列膜的形貌分析
        3.3.2 卟啉/PMMA纳微米阵列膜的傅立叶红外光谱分析
        3.3.3 卟啉/PMMA纳微米阵列膜的X射线衍射分析分析
        3.3.4 卟啉/PMMA纳微米阵列膜气敏性分析
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米多孔阳极氧化铝模板的制备方法及应用的研究进展[J]. 赵婷婷,刘皓,李津,康卫民,韦尚志.  天津工业大学学报. 2013(04)
[2]纳米材料国内外研究进展Ⅱ——纳米材料的应用与制备方法[J]. 朱世东,徐自强,白真权,尹成先,苗健.  热处理技术与装备. 2010(04)
[3]纳米材料国内外研究进展Ⅰ——纳米材料的结构、特异效应与性能[J]. 朱世东,周根树,蔡锐,韩燕,田伟.  热处理技术与装备. 2010(03)
[4]卟啉及卟啉衍生物的应用[J]. 张月霞,杨振华.  广州化学. 2008(03)
[5]强烈阳极氧化法快速制备多孔氧化铝模板[J]. 孙晓霞,黄平,梁建,赵君芙,许并社.  无机化学学报. 2008(09)
[6]纳米材料的分类及其物理性能[J]. 李淑娥,唐润清,刘汉忠.  济宁师范专科学校学报. 2007(03)
[7]纳米材料的研究及应用[J]. 魏方芳.  化学工程与装备. 2007(03)
[8]高度有序多孔阳极氧化铝模板的制备[J]. 杨培霞,安茂忠,田兆清.  材料科学与工艺. 2007(01)
[9]氧化铝纳米有序阵列模板的制备工艺及应用[J]. 吴玉程,马杰,解挺,鄢波,黄新民,李广海,张立德.  中国有色金属学报. 2005(05)
[10]纳米材料的应用进展[J]. 王强,郑萍,李海燕,谢笑天.  山东化工. 2003(05)

博士论文
[1]卟啉类衍生物的性质及其在化学传感器中的应用研究[D]. 曹振锋.华东理工大学 2013

硕士论文
[1]形貌可控卟啉纳米制备及其性能研究[D]. 李治飞.重庆大学 2013
[2]新型卟啉的合成、表征及其光谱性能的研究[D]. 马成海.西北师范大学 2010
[3]肺癌特征呼吸气体的卟啉传感检测方法研究[D]. 罗伟.重庆大学 2009
[4]纳米材料的力学性能[D]. 雷秀娟.西北工业大学 2001



本文编号：3052544