静电纺丝法制备BiFeO 3 纳米纤维及其表征
发布时间：2023-03-18 17:57
铁酸铋(BiFeO3;BFO)是唯一的在室温下具有多铁性质的单相AB03型钙钛矿化合物,在新型多功能材料、新型磁-电传感器、自旋电子器件等领域存在巨大的潜力。纳米铁电材料对于未来的电子和信息技术的发展非常重要,与陶瓷块和薄膜相比,由于BFO纳米结构的比表面大幅度增加,低维的BFO在功能性能方面表现出显著的差异。聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)属于研究最广泛的温度敏感性高分子材料之一,由于PNIPAm在32-34℃(最低临界转换温度LCST)下可进行快速、可逆的相转换,且有良好的生物相容性,被广泛应用于特殊功能纤维及药物控制释放等领域,在传感器和分离领域具有良好的应用前景。在本文的研究工作中,采用基于溶胶凝胶的静电纺丝法制备BFO/PVP、BFO/PNIPAm纳米纤维,并对样品纺丝工艺参数对形貌的影响、化学成分、晶体结构、热稳定性、光学性质做系统的研究。首先使用基于溶胶凝胶的静电纺丝法成功制备了BFO/PVP纳米纤维。实验结果表明,500℃为BFO/PVP纤维最优退火温度且500℃下退火的样品与标准卡符合得很好,为纯相,属于钙钛矿结构。探究电压、收集器接收距...
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 多铁性材料
1.1.1 多铁性材料发展历史与研究现状
1.1.2 多铁性材料的分类
1.1.3 多铁性材料的性质
1.2 BiFeO3的性质及意义
1.2.1 BiFeO3的晶体结构
1.2.2 BiFeO3的铁电性能
1.2.3 BiFeO3的离子掺杂
1.2.4 BiFeO3纳米材料
1.3 纳米材料
1.3.1 纳米材料定义
1.3.2 纳米材料的分类
1.3.3 一维纳米材料常用制备方法
1.4 静电纺丝技术
1.4.1 静电纺丝的发展
1.4.2 静电纺丝的原理
1.4.3 静电纺丝装置图
1.4.4 静电纺丝的影响因素
1.4.5 静电纺丝在多铁材料中的应用
1.5 本文研究内容和意义
第二章 BFO/PVP纳米纤维的形貌调控和性能研究
2.1 引言
2.2 实验原料及设备
2.3 BFO/PVP前驱液制备及纳米纤维制备
2.3.1 BFO/PVP前驱液制备
2.3.2 BFO/PVP纳米纤维制备
2.4 结构测试与性能表征
2.4.1 X射线衍射分析(XRD)
2.4.2 扫描电子显微镜分析(SEM)
2.4.3 傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)
2.4.4 热重分析(TGA)
2.4.5 紫外吸收光谱分析
2.5 结果与讨论
2.5.1 BFO/PVP纳米纤维热稳定性
2.5.2 BFO/PVP纳米纤维化学成分确定
2.5.3 BFO/PVP纳米纤维晶体结构分析
2.5.4 纺丝工艺对BFO/PVP纳米纤维形貌的影响
2.5.4.1 不同电压对静电纺BFO/PVP纳米纤维的影响
2.5.4.2 不同接收距离对静电纺BFO/PVP纳米纤维的影响
2.5.5 BFO/PVP纳米纤维紫外分析
2.6 本章总结
第三章 BFO/PNIPAm纳米纤维的形貌调控和温度敏感性
3.1 引言
3.2 实验原料及设备
3.3 前驱液的制备及纳米纤维制备
3.3.1 BFO/PNIPAm前驱液的制备
3.3.2 BFO/PNIPAm纳米纤维的制备
3.4 结构测试与性能表征
3.4.1 粘度分析
3.4.2 差示扫描量热分析仪(DSC)
3.4.3 接触角分析(CA)
3.5 结果与讨论
3.5.1 前驱液粘度分析
3.5.2 BFO/PNIPAm纳米纤维形貌分析
3.5.3 BFO/PNIPAm纳米纤维化学成分确认
3.5.4 BFO/PNIPAm纳米纤维晶体结构分析
3.5.5 BFO/PNIPAm纳米纤维热稳定性
3.5.6 差示扫描量热分析
3.5.7 表面水接触角测试
3.6 本章总结
第四章 全文总结
参考文献
致谢
本文编号：3763602
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 多铁性材料
1.1.1 多铁性材料发展历史与研究现状
1.1.2 多铁性材料的分类
1.1.3 多铁性材料的性质
1.2 BiFeO3的性质及意义
1.2.1 BiFeO3的晶体结构
1.2.2 BiFeO3的铁电性能
1.2.3 BiFeO3的离子掺杂
1.2.4 BiFeO3纳米材料
1.3 纳米材料
1.3.1 纳米材料定义
1.3.2 纳米材料的分类
1.3.3 一维纳米材料常用制备方法
1.4 静电纺丝技术
1.4.1 静电纺丝的发展
1.4.2 静电纺丝的原理
1.4.3 静电纺丝装置图
1.4.4 静电纺丝的影响因素
1.4.5 静电纺丝在多铁材料中的应用
1.5 本文研究内容和意义
第二章 BFO/PVP纳米纤维的形貌调控和性能研究
2.1 引言
2.2 实验原料及设备
2.3 BFO/PVP前驱液制备及纳米纤维制备
2.3.1 BFO/PVP前驱液制备
2.3.2 BFO/PVP纳米纤维制备
2.4 结构测试与性能表征
2.4.1 X射线衍射分析(XRD)
2.4.2 扫描电子显微镜分析(SEM)
2.4.3 傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)
2.4.4 热重分析(TGA)
2.4.5 紫外吸收光谱分析
2.5 结果与讨论
2.5.1 BFO/PVP纳米纤维热稳定性
2.5.2 BFO/PVP纳米纤维化学成分确定
2.5.3 BFO/PVP纳米纤维晶体结构分析
2.5.4 纺丝工艺对BFO/PVP纳米纤维形貌的影响
2.5.4.1 不同电压对静电纺BFO/PVP纳米纤维的影响
2.5.4.2 不同接收距离对静电纺BFO/PVP纳米纤维的影响
2.5.5 BFO/PVP纳米纤维紫外分析
2.6 本章总结
第三章 BFO/PNIPAm纳米纤维的形貌调控和温度敏感性
3.1 引言
3.2 实验原料及设备
3.3 前驱液的制备及纳米纤维制备
3.3.1 BFO/PNIPAm前驱液的制备
3.3.2 BFO/PNIPAm纳米纤维的制备
3.4 结构测试与性能表征
3.4.1 粘度分析
3.4.2 差示扫描量热分析仪(DSC)
3.4.3 接触角分析(CA)
3.5 结果与讨论
3.5.1 前驱液粘度分析
3.5.2 BFO/PNIPAm纳米纤维形貌分析
3.5.3 BFO/PNIPAm纳米纤维化学成分确认
3.5.4 BFO/PNIPAm纳米纤维晶体结构分析
3.5.5 BFO/PNIPAm纳米纤维热稳定性
3.5.6 差示扫描量热分析
3.5.7 表面水接触角测试
3.6 本章总结
第四章 全文总结
参考文献
致谢
本文编号：3763602
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3763602.html
