学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

纳米TiO_2及TiO_2/PMMA复合材料的制备及其性能研究

作　者: 张宇婷
导　师: 张明
学　校: 扬州大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 纳米TiO2 表面修饰 原位聚合 外加电场 纳米TiO2/PMMA复合材料
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 149次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


纳米TiO2是一种新型多功能精细无机材料,具有熔点低、比表面积大、光吸收性能好等优越特性,从而广泛应用于功能陶瓷、油墨、高性能涂料、太阳能电池等诸多领域。有机/无机纳米杂化材料的组装以及相关的纳米技术在制备新型纳米复合材料中越来越受到研究者的关注。有机/无机纳米杂化材料是无机相和有机相互穿的网络结构,无机组分可改进有机组分的性能或使其功能化。由于纳米无机物与聚合物之间具有协同作用,使得高聚物基无机纳米杂化材料具有普通材料所没有的优良特性。本文采用水热合成法,制备了棒状纳米TiO2以及掺杂稀土离子的纳米TiO2,对其表面进行修饰并研究了其分散性。在本体聚合中添加TiO2以及掺杂LaCl3、EuCl3的TiO2来制备TiO2/PMMA复合材料。重点考察了二氧化钛纳米粒子表面的有机改性,二氧化钛纳米粒子的填充量及外加电场对聚合物复合材料结构以及性能的影响。主要的研究结果如下:（1）通过水热合成法成功制备出形貌均一热稳定性较好的金红石型TiO2纳米棒和掺杂稀土La和Eu的TiO2纳米颗粒。掺杂稀土离子可以增大TiO2纳米粒径,形状也由棒状向球形逐渐过渡,比表面积变小,稀土对TiO2的掺杂降低了失重率,而晶型没有变化。（2）水热法制备TiO2纳米颗粒的同时,采用聚甲基丙烯酸、油酸等不同有机物质进行表面修饰,以解决纳米TiO2的团聚问题。结果发现油酸对TiO2纳米颗粒的分散起到了很好的效果,PMA包裹对TiO2纳米颗粒没有明显的分散效果。（3）将纳米TiO2在本体聚合的过程中添加到聚甲基丙烯酸甲酯中。发现纳米TiO2对聚甲基丙烯酸甲酯有很好的增韧作用。添加纳米TiO2粒子会导致材料接触角变大,透光率降低。在电场的作用下PMMA及TiO2/PMMA复合材料的力学和光学性能都明显提高。

全文目录


中文摘要  6-7
Abstract  7-9
第一章 前言  9-35
  1.1 纳米 TiO_2 的制备方法  9-15
    1.1.1 物理法  10-11
    1.1.2 化学法  11-14
    1.1.3 综合法  14-15
  1.2 TiO_2 的应用  15-18
  1.3 纳米 TiO_2 的表面改性  18-22
    1.3.1 纳米 TiO_2 的无机表面修饰  19-20
    1.3.2 纳米 TiO_2 的有机表面修饰  20-22
  1.4 纳米/聚合物复合材料  22-29
    1.4.1 复合材料的制备方法  23-28
    1.4.2 复合材料的功能及应用  28-29
  1.5 本论文的选题意义和研究内容  29-31
  参考文献  31-35
第二章 棒状纳米 TiO_2 的制备及其表面修饰  35-52
  2.1 引言  35-37
  2.2 实验部分  37-40
    2.2.1 实验药品及实验仪器  37-38
    2.2.2 油酸修饰的纳米TiO_2 的制备  38
    2.2.3 PMA 修饰的纳米 TiO_2 的制备  38
    2.2.4 稀土掺杂的纳米TiO_2 的制备  38
    2.2.5 性能测试与表征  38-40
  2.3 结果与讨论  40-48
    2.3.1 纳米粒子的 FTIR  40-41
    2.3.2 纳米粒子的 XRD  41-42
    2.3.3 纳米粒子的形貌表征  42-45
    2.3.4 热重分析  45-46
    2.3.5 拉曼光谱  46-48
  2.4 小结  48-49
  参考文献  49-52
第三章 TiO_2/PMMA 复合材料的制备  52-67
  3.1 引言  52-54
  3.2 实验部分  54-56
    3.2.1 实验药品及实验仪器  54-55
    3.2.2 纳米TiO_2/PMMA 复合材料的制备  55
    3.2.3 性能测试与表征  55-56
  3.3 结果与讨论  56-63
    3.3.1 纳米TiO_2/PMMA 复合材料冲击性能  56-58
    3.3.2 纳米TiO_2/PMMA 复合材料断面形貌表征  58-60
    3.3.3 纳米TiO_2/PMMA 复合材料透光率  60-62
    3.3.4 纳米TiO_2/PMMA 复合材料断面接触角  62-63
    3.3.5 纳米TiO_2/PMMA 复合材料动态热机械扫描分析  63
  3.4 小结  63-65
  参考文献  65-67
第四章 掺杂稀土的TiO_2/PMMA 复合材料  67-86
  4.1 引言  67-70
  4.2 实验部分  70-71
    4.2.1 实验药品及实验仪器  70
    4.2.2 掺杂稀土的TiO_2/PMMA 复合材料的制备  70
    4.2.3 性能测试与表征  70-71
  4.3 结果与讨论  71-85
    4.3.1 掺杂稀土的TiO_2/PMMA 复合材料冲击性能测试  71-74
    4.3.2 掺杂稀土的TiO_2/PMMA 复合材料断面形貌表征  74-77
    4.3.3 掺杂稀土的TiO_2/PMMA 复合材料的透光率  77-80
    4.3.4 掺杂稀土的TiO_2/PMMA 复合材料的断面接触角  80-82
    4.3.5 掺杂稀土的TiO_2/PMMA复合材料的紫外-可见光谱分析  82-83
    4.3.6 掺杂稀土的TiO_2/PMMA复合材料的动态热机械扫描分析  83-85
  4.4 小结  85-86
参考文献  86-89
结论与展望  89-91
致谢  91-92
攻读学位期间参加学术会议及发表学术论文目录  92

相似论文

  1. 聚苯胺/涤纶复合导电织物的制备与性能研究,TS195.6
  2. 20%毒死蜱微囊悬浮剂制备及质量检测方法研究,S482.3
  3. 聚苯胺/短纤维增强天然橡胶性能研究,TQ330.1
  4. 磷酸盐修饰对纳米TiO2光电化学性质影响研究,TB383.1
  5. 层层组装构建多重响应性复合基因载体,TB383.1
  6. 表面修饰石墨烯的制备及其对复合材料力学性能的影响,TB332
  7. 聚己内酯的表面改性及其对细胞行为的影响,R318.08
  8. 碳纳米管的聚苯胺掺杂研究及其在气敏传感器中的应用,TB383.1
  9. 茉莉香精微胶囊的制备及其在棉织物上的应用研究,TS195.6
  10. 二恶英类化合物快速检测系统的初步构建,X502
  11. 掺杂纳米TiO_2光催化降解甲醛的研究,X13;TB383.1
  12. 纳米ZnO、TiO_2改性竹材的防护性能研究,TS652
  13. 铝合金表面高粘滞力超疏水性薄膜的制备研究,TG174.4
  14. 纳米TiO_2的表面改性及其对聚氨酯涂层耐蚀性能的影响,TB383.1
  15. 新型反应器制备阻燃型Mg（OH）_2、LDHs纳米粉体及其应用研究,TB383.1
  16. 油溶性纳米颗粒的制备及其摩擦学性能研究,TB383.1
  17. 纳米二氧化钛的复合改性及其光催化性能的研究,TB383.1
  18. 纳米SiO2的制备及其改性PET的研究,TB383.1
  19. 无卤阻燃苯乙烯聚合物复合材料的制备和阻燃性能研究,TB332
  20. 纳米硅胶表面分子印记聚合物的制备及其在毒死蜱农药残留检测中的应用,TQ450.263
  21. 聚苯胺对纤维改性及导电性能的研究,TQ340.1

中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
© 2012 www.xueweilunwen.com