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聚丙烯腈（PAN）-银（Ag）复合纳米纤维的制备及其表征

作　者: 吴春晖
导　师: 邵长路
学　校: 东北师范大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 静电纺丝水热法聚丙烯腈纳米纤维
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

高分子/无机物复合纳米纤维以其优异的光学、电学、催化等特性,在材料科学的诸多领域有重要的应用前景。Ag是一种重要的催化材料和杀菌材料,当它的尺寸达到纳米级时,它的化学反应、敏感特性和表面稳定性等许多物理和化学方面都显示出特殊的性质。因而,被广泛应用于化学反应的高效催化剂和抗菌药物等。本研究拟采用溶胶-凝胶过程与静电纺丝技术相结合的方法,获得具有一维结构特性、高比表面积和纳米微孔特性的PAN/Ag复合纳米纤维,实现Ag的纳米固载化,提高Ag的催化活性、抗菌活性以及材料的综合使用性能。本文首先采用静电纺丝技术,将聚丙烯腈与硝酸银的前躯体溶液制成一维复合纳米纤维;再经过水热反应过程,采用聚乙二醇作还原剂将纤维中的银离子原位还原成Ag纳米粒子,进而得到PAN/Ag复合纳米纤维。采用扫描电镜、X-射线衍射谱、紫外-可见吸收光谱、拉曼光谱等分析手段对样品进行了表征。研究发现,PAN/Ag复合纳米纤维中Ag具有面心立方相结构,Ag纳米粒子存在使得具有线性结构的PAN石墨化。PAN/Ag复合纳米纤维中Ag纳米粒子的粒径和负载量可以通过改变反应物的浓度、还原剂量和反应时间等参数进行有效调控,当AgNO3浓度为8%,还原剂聚乙二醇(PEG)为0.01g,反应时间20h,反应温度140℃条件下得到的Ag纳米粒子分散性好,平均粒径大小为14nm左右。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-7
第一章引言  7-11
  1.1 纳米材料概述  7-8
    1.1.1 纳米科技  7
    1.1.2 纳米材料  7-8
    1.1.3 纳米纤维  8
  1.2 静电纺丝技术  8-11
    1.2.1 静电纺丝技术的发展  8-9
    1.2.2 静电纺丝技术的原理  9-10
    1.2.3 影响静电纺丝的因素  10
    1.2.4 静电纺丝技术的应用及展望  10-11
第二章 Ag 纳米材料综述  11-14
  2.1 Ag 材料的基本性质  11
  2.2 Ag 纳米粒子的杀菌性质机理  11-12
  2.3 银纳米材料研究进展  12-13
  2.4 本文的立题思想  13-14
第三章 PAN/Ag 复合纳米纤维的制备及表征  14-28
  3.1 引言  14
  3.2 实验过程  14-16
    3.2.1 静电纺丝制备AgNO_3/PAN 复合纳米纤维  14-15
    3.2.2 PAN/Ag 纳米纤维的制备  15-16
    3.2.3 实验设备  16
  3.3 结果与讨论  16-28
    3.3.1 银源浓度对复合纤维的影响  16-21
    3.3.2 还原剂聚乙二醇量对复合纤维的影响  21-23
    3.3.3 反应时间对复合纤维的影响  23-28
第四章结论  28-29
参考文献  29-32
致谢  32

聚丙烯腈（PAN）-银（Ag）复合纳米纤维的制备及其表征

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