氧化石墨烯/聚苯胺/CdS复合材料的制备及非线性光学性能研究
发布时间：2021-08-30 11:07
通过酰氯化反应合成了氧化石墨烯接枝聚苯胺（GO/PANI）,再以原位制备法合成了GO/PANI/CdS纳米复合材料。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等方法确定了复合物的组成与结构,采用热重方法研究了材料的热稳定性。GO/PANI/CdS中CdS粒径约为4nm,热稳定性良好。采用紫外-可见光谱、荧光和Z-扫描等方法研究了材料的光学性能。结果表明:GO/PANI/CdS的禁带宽度约为2.81eV,荧光强度随着CdS含量的增加而逐渐增强。GO/PANI/CdS在532nm激光辐照下表现出更大的非线性消光系数和三阶非线性极化率虚部值。
【文章来源】：化工新型材料. 2017,45(06)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图３样品的ＳＥＭ图［（ａ）ＰＡＮＩ；（ｂ）ＧＯ；（ｃ）ＧＯ／ＰＡＮＩ；（ｄ）ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ］
化工新型材料第４５卷图４为ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ的ＴＥＭ图。图中灰色部分为ＰＡＮＩ，黑色部分是ＣｄＳ，其粒径约为２３～２５ｎｍ，较均匀地分散在ＧＯ／ＰＡＮＩ基质中。图４ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ的ＴＥＭ图［（ａ）ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ外观；（ｂ）ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ局部放大］２．４ＴＧＡ分析样品的ＴＧＡ曲线（见图５）显示，ＧＯ在１８０～２００℃热失重８５％左右，为ＧＯ中氧基团的分解；５００～５５０℃为骨架分解［１４］。ＧＯ／ＰＡＮＩ在６００℃左右主链开始分解，比ＧＯ、ＰＡＮＩ稳定，说明ＧＯ和ＰＡＮＩ形成共价键［１５］。ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ的热稳定性良好。ＧＯ、ＧＯ／ＰＡＮＩ和ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ在８００℃时的残炭率分别为６．０７％、８．５３％和１３．１０％，说明ＣｄＳ可提高了ＧＯ／ＰＡＮＩ的稳定性。图５ＧＯ（ａ）、ＰＡＮＩ（ｂ）和ＧＯ／ＰＡＮＩ（ｃ）的ＴＧＡ曲线图图６样品的ＵＶ－Ｖｉｓ谱图２．５ＵＶ－Ｖｉｓ分析样品的ＵＶ－Ｖｉｓ谱图（见图６）显示，ＧＯ中存在ｓｐ２、ｓｐ３杂化，在２９６ｎｍ处的特征吸收峰为ＧＯ中Ｃ?Ｃ的π－π＊跃迁。ＰＡＮＩ在３３７和６４９ｎｍ的特征峰分别为苯环、醌环的π－π＊电子跃迁［１１］。ＣｄＳ的特征吸收峰位于２７７和３６６ｎｍ。ＧＯ－ＰＡ－ＮＩ的吸收峰分别位于３２６和６１５ｎｍ。ＧＯ／ＰＡＮ
化工新型材料第４５卷图４为ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ的ＴＥＭ图。图中灰色部分为ＰＡＮＩ，黑色部分是ＣｄＳ，其粒径约为２３～２５ｎｍ，较均匀地分散在ＧＯ／ＰＡＮＩ基质中。图４ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ的ＴＥＭ图［（ａ）ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ外观；（ｂ）ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ局部放大］２．４ＴＧＡ分析样品的ＴＧＡ曲线（见图５）显示，ＧＯ在１８０～２００℃热失重８５％左右，为ＧＯ中氧基团的分解；５００～５５０℃为骨架分解［１４］。ＧＯ／ＰＡＮＩ在６００℃左右主链开始分解，比ＧＯ、ＰＡＮＩ稳定，说明ＧＯ和ＰＡＮＩ形成共价键［１５］。ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ的热稳定性良好。ＧＯ、ＧＯ／ＰＡＮＩ和ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ在８００℃时的残炭率分别为６．０７％、８．５３％和１３．１０％，说明ＣｄＳ可提高了ＧＯ／ＰＡＮＩ的稳定性。图５ＧＯ（ａ）、ＰＡＮＩ（ｂ）和ＧＯ／ＰＡＮＩ（ｃ）的ＴＧＡ曲线图图６样品的ＵＶ－Ｖｉｓ谱图２．５ＵＶ－Ｖｉｓ分析样品的ＵＶ－Ｖｉｓ谱图（见图６）显示，ＧＯ中存在ｓｐ２、ｓｐ３杂化，在２９６ｎｍ处的特征吸收峰为ＧＯ中Ｃ?Ｃ的π－π＊跃迁。ＰＡＮＩ在３３７和６４９ｎｍ的特征峰分别为苯环、醌环的π－π＊电子跃迁［１１］。ＣｄＳ的特征吸收峰位于２７７和３６６ｎｍ。ＧＯ－ＰＡ－ＮＩ的吸收峰分别位于３２６和６１５ｎｍ。ＧＯ／ＰＡＮ
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚苯胺共价修饰的氧化石墨烯的合成及其光限幅性能[J]. 李聪琦,程红霞,潘月琴,白婷,陈彧. 功能高分子学报. 2015(01)
[2]层层自组装法制备石墨烯/聚苯胺复合薄膜及在传感器中的应用[J]. 孙军,朱正意,赖健平,罗静,刘晓亚. 高等学校化学学报. 2015(03)
[3]三维还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其超级电容性能[J]. 汪建德,彭同江,鲜海洋,孙红娟. 物理化学学报. 2015(01)
[4]聚苯胺/氧化石墨烯接枝复合材料的制备及电容性能研究[J]. 王奇观,钱鑫,王晓敏,郭浩,白阿敏,程晓雅,阴晨亮. 精细化工中间体. 2014(06)
[5]石墨烯实现Nd:YVO4激光器1064nm和1342nm双波长被动调Q[J]. 梁莉,林正怀,陈狮,王加贤. 中国激光. 2014(04)
[6]CdSeS量子点/聚苯乙烯薄膜的三阶非线性光学特性[J]. 何志聪,李芳. 中国激光. 2013(10)
[7]以氧化石墨烯为氧化介质制备石墨烯/聚苯胺导电复合材料[J]. 范艳煌,邹正光,龙飞,吴一,高洁,孔令奇. 复合材料学报. 2013(01)
[8]聚苯胺-多壁碳纳米管掺杂聚乙烯醇的z扫描研究[J]. 冯岩,林静,丁迎春. 激光技术. 2008(06)
[9]聚苯胺对纳米CdS的光致发光增强效应[J]. 席燕燕,周剑章,张彦,董平,蔡成东,黄怀国,林仲华. 高等学校化学学报. 2004(12)
[10]共轭聚合物聚苯胺三阶非线性的研究进展[J]. 李宁,郑建邦,曹猛,封伟,刘效增,吴洪才. 半导体光电. 2001(04)
博士论文
[1]含N化合物、聚合物及CdS纳米材料的合成及自组装研究[D]. 宣宗伟.南京理工大学 2012
硕士论文
[1]层层自组装制备石墨烯/聚苯胺复合薄膜及其应用研究[D]. 陈宇泽.江南大学 2014
[2]高品质石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及电化学性能研究[D]. 张小娟.湖南大学 2012
[3]碱式聚苯胺的高激发态极化子[D]. 李奎荣.四川师范大学 2009
[4]聚苯胺激子的复合过程[D]. 唐金龙.四川师范大学 2004
[5]π-共轭聚合物的非线性光学特性和一种新的Z-扫描理论[D]. 李霞.河南大学 2004
本文编号：3372663
【文章来源】：化工新型材料. 2017,45(06)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图３样品的ＳＥＭ图［（ａ）ＰＡＮＩ；（ｂ）ＧＯ；（ｃ）ＧＯ／ＰＡＮＩ；（ｄ）ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ］
化工新型材料第４５卷图４为ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ的ＴＥＭ图。图中灰色部分为ＰＡＮＩ，黑色部分是ＣｄＳ，其粒径约为２３～２５ｎｍ，较均匀地分散在ＧＯ／ＰＡＮＩ基质中。图４ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ的ＴＥＭ图［（ａ）ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ外观；（ｂ）ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ局部放大］２．４ＴＧＡ分析样品的ＴＧＡ曲线（见图５）显示，ＧＯ在１８０～２００℃热失重８５％左右，为ＧＯ中氧基团的分解；５００～５５０℃为骨架分解［１４］。ＧＯ／ＰＡＮＩ在６００℃左右主链开始分解，比ＧＯ、ＰＡＮＩ稳定，说明ＧＯ和ＰＡＮＩ形成共价键［１５］。ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ的热稳定性良好。ＧＯ、ＧＯ／ＰＡＮＩ和ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ在８００℃时的残炭率分别为６．０７％、８．５３％和１３．１０％，说明ＣｄＳ可提高了ＧＯ／ＰＡＮＩ的稳定性。图５ＧＯ（ａ）、ＰＡＮＩ（ｂ）和ＧＯ／ＰＡＮＩ（ｃ）的ＴＧＡ曲线图图６样品的ＵＶ－Ｖｉｓ谱图２．５ＵＶ－Ｖｉｓ分析样品的ＵＶ－Ｖｉｓ谱图（见图６）显示，ＧＯ中存在ｓｐ２、ｓｐ３杂化，在２９６ｎｍ处的特征吸收峰为ＧＯ中Ｃ?Ｃ的π－π＊跃迁。ＰＡＮＩ在３３７和６４９ｎｍ的特征峰分别为苯环、醌环的π－π＊电子跃迁［１１］。ＣｄＳ的特征吸收峰位于２７７和３６６ｎｍ。ＧＯ－ＰＡ－ＮＩ的吸收峰分别位于３２６和６１５ｎｍ。ＧＯ／ＰＡＮ
化工新型材料第４５卷图４为ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ的ＴＥＭ图。图中灰色部分为ＰＡＮＩ，黑色部分是ＣｄＳ，其粒径约为２３～２５ｎｍ，较均匀地分散在ＧＯ／ＰＡＮＩ基质中。图４ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ的ＴＥＭ图［（ａ）ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ外观；（ｂ）ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ局部放大］２．４ＴＧＡ分析样品的ＴＧＡ曲线（见图５）显示，ＧＯ在１８０～２００℃热失重８５％左右，为ＧＯ中氧基团的分解；５００～５５０℃为骨架分解［１４］。ＧＯ／ＰＡＮＩ在６００℃左右主链开始分解，比ＧＯ、ＰＡＮＩ稳定，说明ＧＯ和ＰＡＮＩ形成共价键［１５］。ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ的热稳定性良好。ＧＯ、ＧＯ／ＰＡＮＩ和ＧＯ／ＰＡＮＩ／ＣｄＳ在８００℃时的残炭率分别为６．０７％、８．５３％和１３．１０％，说明ＣｄＳ可提高了ＧＯ／ＰＡＮＩ的稳定性。图５ＧＯ（ａ）、ＰＡＮＩ（ｂ）和ＧＯ／ＰＡＮＩ（ｃ）的ＴＧＡ曲线图图６样品的ＵＶ－Ｖｉｓ谱图２．５ＵＶ－Ｖｉｓ分析样品的ＵＶ－Ｖｉｓ谱图（见图６）显示，ＧＯ中存在ｓｐ２、ｓｐ３杂化，在２９６ｎｍ处的特征吸收峰为ＧＯ中Ｃ?Ｃ的π－π＊跃迁。ＰＡＮＩ在３３７和６４９ｎｍ的特征峰分别为苯环、醌环的π－π＊电子跃迁［１１］。ＣｄＳ的特征吸收峰位于２７７和３６６ｎｍ。ＧＯ－ＰＡ－ＮＩ的吸收峰分别位于３２６和６１５ｎｍ。ＧＯ／ＰＡＮ
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚苯胺共价修饰的氧化石墨烯的合成及其光限幅性能[J]. 李聪琦,程红霞,潘月琴,白婷,陈彧. 功能高分子学报. 2015(01)
[2]层层自组装法制备石墨烯/聚苯胺复合薄膜及在传感器中的应用[J]. 孙军,朱正意,赖健平,罗静,刘晓亚. 高等学校化学学报. 2015(03)
[3]三维还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其超级电容性能[J]. 汪建德,彭同江,鲜海洋,孙红娟. 物理化学学报. 2015(01)
[4]聚苯胺/氧化石墨烯接枝复合材料的制备及电容性能研究[J]. 王奇观,钱鑫,王晓敏,郭浩,白阿敏,程晓雅,阴晨亮. 精细化工中间体. 2014(06)
[5]石墨烯实现Nd:YVO4激光器1064nm和1342nm双波长被动调Q[J]. 梁莉,林正怀,陈狮,王加贤. 中国激光. 2014(04)
[6]CdSeS量子点/聚苯乙烯薄膜的三阶非线性光学特性[J]. 何志聪,李芳. 中国激光. 2013(10)
[7]以氧化石墨烯为氧化介质制备石墨烯/聚苯胺导电复合材料[J]. 范艳煌,邹正光,龙飞,吴一,高洁,孔令奇. 复合材料学报. 2013(01)
[8]聚苯胺-多壁碳纳米管掺杂聚乙烯醇的z扫描研究[J]. 冯岩,林静,丁迎春. 激光技术. 2008(06)
[9]聚苯胺对纳米CdS的光致发光增强效应[J]. 席燕燕,周剑章,张彦,董平,蔡成东,黄怀国,林仲华. 高等学校化学学报. 2004(12)
[10]共轭聚合物聚苯胺三阶非线性的研究进展[J]. 李宁,郑建邦,曹猛,封伟,刘效增,吴洪才. 半导体光电. 2001(04)
博士论文
[1]含N化合物、聚合物及CdS纳米材料的合成及自组装研究[D]. 宣宗伟.南京理工大学 2012
硕士论文
[1]层层自组装制备石墨烯/聚苯胺复合薄膜及其应用研究[D]. 陈宇泽.江南大学 2014
[2]高品质石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及电化学性能研究[D]. 张小娟.湖南大学 2012
[3]碱式聚苯胺的高激发态极化子[D]. 李奎荣.四川师范大学 2009
[4]聚苯胺激子的复合过程[D]. 唐金龙.四川师范大学 2004
[5]π-共轭聚合物的非线性光学特性和一种新的Z-扫描理论[D]. 李霞.河南大学 2004
本文编号：3372663
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