学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

PEO-V_2O_5-MoO_3 纳米复合材料的合成、结构及性能研究

作　者: 郑锦霞
导　师: 陈文
学　校: 武汉理工大学
专　业: 材料学
关键词: V2O5-MoO3 PEO 嵌入 纳米复合薄膜 性能
分类号: TB333
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 106次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


近年来，利用能与锂等碱金属离子发生拓扑化学反应的MoO3、V2O5等层状氧化物的层间结构特征，将聚合物嵌入层间来改善界面和层间性质，使材料呈现出许多优异的性能，对这类材料合成、结构、性能和界面行为的研究引起了人们的极大兴趣。本论文采用聚合物溶液直接插层法，合成了（PEO）xV2O5-MoO3·nH2O（x=0、0.5、1、2）纳米复合薄膜及利用现代测试手段对纳米复合薄膜的结构和性能进行了研究。 XRD、TG／DTA的测试结果表明，V2O5-MoO3干凝胶具有沿c轴方向有序的层状结构，为均匀的单一相。当PEO嵌入到V2O5-MoO3干凝胶层间时，V2O5-MoO3在c轴方向的层间距d（001）值明显增大，由x=0时的1.3181nm增大至x=2时的1.8945nm。当x约为1时，PEO的嵌入较完全，在层间以非晶态形式存在；当x=2时，部分PEO未能嵌入氧化物干凝胶层间而存在于其主体之外，以晶态形式存在。SEM观察表明V2O5-MoO3干凝胶薄膜是一种纤维状显微结构，且纳米复合薄膜表面均匀，无裂纹和孔洞。 IR光谱分析表明，当PEO嵌入V2O5-MoO3干凝胶层间时，V2O5-MoO3的各振动模式发生显著变化，其中，V=O双键伸缩振动向低波数方向移动，说明PEO与氧化物层之间以M=O---O键结合。 XPS分析结果表明，当Li+离子嵌入到V2O5-MoO3干凝胶层间时，Li+离子在薄膜中以两种化学状态存在，一种是层间水化Li+离子；另一种是被V2O5-MoO3层所束缚而进入V2O5-MoO3晶格间隙（不包括MO6八面体间隙）的Li+离子。当PEO嵌入后，层间Li+离子含量大大增多，Li+离子以层间Li+离子（非水化）为主要存在形式，并且PEO的嵌入削弱了Li+离子与周围环境的相互作用。 通过电学、电化学和光学性能测试结果表明，由于MoO3的掺入，V2O5-MoO3纳米复合材料的导电率相对于V2O5干凝胶大大提高，原因在于Mo取代V，使V4+离子含量增多。PEO-V2O5-MoO3干凝胶薄膜具有优良的 Li“离子在氧化物层嵌入／脱出的循环可逆性和稳定性。另一方面，PEO的嵌 入也导致薄膜结构上的重组，提高了复合薄膜的嵌理量。同时普遍提高了 复合薄膜在近紫外和近红外区域的吸收率，增强了薄膜在近紫外区的阴极 电致色，提高了薄膜的电致变色效率，改善了薄膜的电致变色性能。 本课题得到了国家自然科学基金项目（59802009和 50172036）和湖北 省自然科学基金项目 乃9J053)的资助。

全文目录


中文摘要  3-5
英文摘要  5-9
第一章 绪论  9-16
  1．1 插层型纳米复合材料  9-12
    1．1．1 纳米复合材料一般介绍  9-10
    1．1．2 插层型纳米复合材料  10-12
  1．2 聚合物-无机层状氧化物纳米复合材料的研究现状  12-14
    1．2．1 国内外研究进展  12-13
    1．2．2 研究领域的前沿问题  13-14
  1．3 研究目的、意义及研究体系  14-16
    1．3．1 研究目的、意义  14
    1．3．2 研究体系  14-16
第二章 PEO-V_2O_5-MoO_3复合材料的合成研究  16-22
  2．1 V_2O_5-MoO_3溶胶的制备  16-18
    2．1．1 原料  16-17
    2．1．2 V_2O_5-MoO_3溶胶的合成  17-18
  2．2 PEO-（V_0．85Mo_0．15）_2O_5纳米复合材料的合成  18-22
    2．2．1 原料  19-20
    2．2．2 合成及研究方法  20-22
第三章 PEO-（V_0．85Mo_0．15）_2O_5纳米复合材料的结构研究  22-42
  3．1 （V_0．85Mo_0．15）_2O_5干凝胶纳米复合薄膜的结构研究  22-25
    3．1．1 X射线衍射（XRD）分析  22-23
    3．1．2 差热—热重（TG／DTA）分析  23-24
    3．1．3 光电子能谱（XPS）定量分析  24-25
  3．2 PEO-（V_0．85Mo_0．15）_2O_5干凝胶纳米复合薄膜的结构研究  25-42
    3．2．1 X射线衍射（XRD）分析  25-27
    3．2．2 差热—热重（TG／DTA）分析  27-28
    3．2．3 红外光谱（IR）分析  28-30
    3．2．4 扫描电镜（SEM）分析  30-32
    3．2．5 光电子能谱（XPS）分析  32-42
第四章 PEO-（V_0．85Mo_0．15）_2O_5纳米复合材料的性能研究  42-54
  4．1 直流电导率  42-44
    4．1．1 测试方法和试样制备  42
    4．1．2 测试结果与分析  42-44
    4．1．3 电子导电机理  44
  4．2 循环伏安特性  44-49
    4．2．1 测试方法和试样制备  44
    4．2．2 测试结果与分析  44-49
  4．3 电致变色性能  49-54
    4．3．1 测试方法  49-50
    4．3．2 试样制备  50
    4．3．3 测试结果与分析  50-53
    4．3．4 电致变色机理  53-54
第五章结论  54-56
参考文献  56-59
致谢  59-60
参加科研及获奖情况  60
硕士论文期间已经发表和即将发表的论文  60

相似论文

  1. 基于WinCE平台的故障分析仪应用程序设计与开发,TP311.52
  2. 稀土元素掺杂Ca3Co4O9与Ag复合材料的制备及热电性能,TQ174.1
  3. 含苯并噁唑新型半芳香聚酰胺的合成与表征,O633.5
  4. 基于酚醛树脂活性炭的制备及负载TiO2吸附—光催化性能,TQ424.19
  5. PBO/SWNT复合纤维的制备及结构与性能研究,TQ340.64
  6. TZ3Y20A-SrSO4陶瓷基复合材料的制备及摩擦学性能,TB332
  7. 溶胶—凝胶AAO模板法制备ITO准一维纳米结构,TB383.1
  8. (ZrB2-ZrO2)/BN复合材料的反应热压烧结及其力学性能,TB332
  9. 超低碳贝氏体钢CO2激光-GMA复合焊接特性研究,TG456.7
  10. Mg-Zn-Y-Zr镁合金的组织结构和力学性能,TG146.22
  11. 纳米稀土硬质合金YG11R的成分与工艺优化及磨损研究,TG135.5
  12. 粉末活性炭—超滤工艺处理微污染地表水试验研究,X703
  13. 液力减速器制动性能及用于飞机拦阻的仿真研究,TH137.331
  14. 变轴向间隙对采用直、弯静叶压气机性能影响的数值研究,TH45
  15. 常温低温组合密封结构的有限元分析与优化设计,TH136
  16. 汽车的电动助力转向系统,U463.4
  17. 微粉的粒度组合对水泥混凝土性能的影响,TU528.041
  18. 空心阴极特性及对霍尔推力器特性影响的实验研究,V439.2
  19. 锂离子电池硅碳负极材料的制备与性能研究,TM912.9
  20. 低轨卫星移动信道特性模拟硬件实现,TN927.23
  21. 面向软件的故障注入工具的研究与实现,TP311.52

中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 复合材料 > 金属－非金属复合材料
© 2012 www.xueweilunwen.com