两种简易制备自极化PVDF纳米复合薄膜的方法：原位和电纺成型及其他们的合成和形成机制

发布时间：2017-12-11 00:04

  本文关键词：两种简易制备自极化PVDF纳米复合薄膜的方法：原位和电纺成型及其他们的合成和形成机制

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【摘要】：具有电活性β相的聚偏二氟乙烯PVDF聚合物被广泛地应用在诸如传感器和驱动器等前沿技术和科学领域中。增强的β相有利于得到更优异的压电输出特性。因此,大量在PVDF中(非原位)嵌入纳米材料的工作被相继开展以获取增强的β相。然而,非原位复合的办法会使得纳米材料在主体聚合物中分布不均匀。为获取更好的均匀性,我们在此工作中介绍了一个简单的、原位生长的制备方法。在此文中,我们通过在PVDF基质中一步简易地原位生长出CeO_2纳米颗粒以制备出柔性的PVDF/CeO_2纳米复合物。我们研究了异质CeO_2纳米颗粒作为成核剂时对活性β晶相的影响。紫外-可见光谱图中315 nm处宽带的出现预示着CeO_2纳米颗粒的形成。FTIR,XRD和SEM表明CeO_2纳米颗粒与PVDF链之间存在着紧密的相互作用。这些相互作用又反过来促进电活性相成分的增加(~96%)。再者,DSC和TGA测试结果表明PVDF和CeO_2纳米颗粒的强相互作用将该纳米复合物的热稳定性提高了约20℃。另外,在此论文中,我们首次用电喷涂的方法制备出了柔性的、可生物降解的纳米纤维复合物。适量的DNA被混入PVDF/混合溶剂(DMF:乙腈)中以作为成核剂。FTIR和XRD结果表明在变性的DNA和PVDF的-CH_2/CF_2-分子偶极子之间存在着静电相互作用。该作用力进一步被XPS技术所证实。由于在PVDF中存在着DNA,因此对应碳与氟和氢的化学键的峰位发生了偏移。SEM图表明PVDF/DNA纳米纤维的平均直径相对于纯PVDF来说有所降低。因此,通过接触角测试可以发现往PVDF中引入DNA可明显增强它的疏水性。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ342.712

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1 Ayman Sobhi Shebl Ahmed Elmezayyen;两种简易制备自极化PVDF纳米复合薄膜的方法：原位和电纺成型及其他们的合成和形成机制[D];中国科学技术大学;2017年

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本文编号：1276383