荧光碳点与聚合物复合薄膜的制备与性能研究

发布时间：2021-07-31 17:07

　　荧光碳点（CDs）是一种尺寸小于10 nm的离散准球形碳纳米颗粒,本身具有优异的荧光性能且表面一般带有大量含氧官能团。近年来CDs因其易于合成、成本低、无毒副作用等优势受到广泛关注。目前已在生物成像,光催化以及光电领域等得到了广泛的应用。本论文开展了关于CDs的制备及其在聚合物中的增强作用研究。CDs一方面可以与聚合物分子量形成氢键增强其机械性能,另一方面也可与一些聚合物复合增强其分子链的韧性以及发电性能。具体研究内容及成果包括以下两方面:（1）以木炭为碳源,通过甲酸与双氧水混合溶液氧化刻蚀制备出CDs,然后,将CDs原溶液与聚乙烯醇缩丁醛（PVB）乙醇溶液复合利用溶液浇铸法干燥成膜。通过测试薄膜的机械性发现CDs嵌入PVB后拉伸强度较纯PVB薄膜提高了近2倍,断裂伸长率也有所提高。微纳米划痕以及设计的粘附性测试表明CDs可以有效提高PVB对玻璃基体的粘附性,粘附性较纯PVB提高近13倍。此外通过DMA、FTIR、XPS等测试证明了CDs与PVB分子链之间形成氢键,并提出一种CDs增强PVB薄膜的模型机理。通过紫外吸收测试发现复合薄膜具有很好的屏蔽紫外线功能,因此我们设计实验证明了PV... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

碳量子点研究历程[3]

中北大学学位论文3出任何类型的光致发光活性，而是通过表面改性从而表现出强的光致发光信号[4]。CDs通过不同功能的钝化剂和溶剂的表面修饰产生的不同效应反映了其性能的智能变化。图1-2广义结构的CDs1.2.2碳量子点的制备研究者们已经开发了一些简单的合成方法来制备具有不同功能和光物理性质的CDs。合成CDs如图1-3所示，CDs的合成途径主要分为两类：“自下而上”和“自上而下”方法[2,5,6]。“自下而上”方法主要是通过微波辐射[7-10]、水热法[11,12]和热分解[13-15]等方法将小分子合成碳点。“自上而下”法是指在自上而下的过程中，用物理或化学方法将大分子破坏或分散来合成小尺寸CDs。包括激光烧蚀，电化学氧化和电弧放电法。图1-3自下而上和自上而下合成方法示意图[16]

中北大学学位论文3出任何类型的光致发光活性，而是通过表面改性从而表现出强的光致发光信号[4]。CDs通过不同功能的钝化剂和溶剂的表面修饰产生的不同效应反映了其性能的智能变化。图1-2广义结构的CDs1.2.2碳量子点的制备研究者们已经开发了一些简单的合成方法来制备具有不同功能和光物理性质的CDs。合成CDs如图1-3所示，CDs的合成途径主要分为两类：“自下而上”和“自上而下”方法[2,5,6]。“自下而上”方法主要是通过微波辐射[7-10]、水热法[11,12]和热分解[13-15]等方法将小分子合成碳点。“自上而下”法是指在自上而下的过程中，用物理或化学方法将大分子破坏或分散来合成小尺寸CDs。包括激光烧蚀，电化学氧化和电弧放电法。图1-3自下而上和自上而下合成方法示意图[16]


本文编号：3313856