论文部分内容阅读
纳米Ag/PMMA复合材料具有优良的光学、电学等性能,近年来成为研究热点之一。本文采用原位法,在PMMA基体中原位合成纳米银粒子,得到纳米银粒子均匀分散的纳米Ag/PMMA复合薄膜。利用紫外.可见吸收光谱(UV-vis)、透射电镜(TEM)系统研究了加料方式(直接加料或溶解加料)、硝酸银浓度(0.0024～0.012mol/L)、纳米银含量(1～5％)、反应时间(5min～240min)、反应温度(100℃～140℃)等条件下纳米银粒子在溶胶中的生长过程,制备出纳米Ag/PMMA复合溶胶,从而获得纳米银粒子分布均匀的纳米Ag/PMMA复合薄膜。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外吸收光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、UV-vis、荧光分析光谱(FL)、差热分析(DSC)、热重-差热分析(TG-DTG)测试了复合薄膜的线性吸收光学性能、荧光性能、以及热学稳定性等性能。
溶解加料方式获得的纳米银晶核更均一;硝酸银的浓度越低,制备得到的纳米银粒子粒径越均匀,更容易制备异型纳米银粒子;纳米银含量的较低时,纳米银粒子趋向于生长为类球形粒子。温度是控制纳米银粒子形貌和粒径的主要影响因素,在温度较低条件下制备得到的为球形纳米银粒子;温度较高的条件下,纳米银粒子为三角板形以及六角板形。TEM结果表明,纳米Ag/PMMA复合薄膜中纳米银粒子的粒径分布在5～50nm,其形貌有球形、三角板形以及六角板形。
XRD结果表明,纳米Ag/PMMA复合薄膜中纳米银粒子;FTIR结果表明,纳米银与PMMA的-COOCH3基团存在一定化学作用,从而使纳米银粒子的稳定存在基体中,同时添加聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)稳定剂后,形成PMMA包覆PVP,PVP包覆纳米银粒子的结构。
UV-vis、FL结果表明,纳米Ag/PMMA复合薄膜在紫外-可见吸收光区表现为线性的选择性吸收特性,并且具有一定荧光效应;DSC、TG-DTG结果表明,纳米Ag/PMMA复合薄膜的热学稳定性有所改善,纳米银粒子的添加复合薄膜玻璃化转变温度下降,但使其分解温度升高,当纳米银粒子的添加量达到5％时,复合薄膜的分解起始温度提高了40℃。