Ni-Al底电极对偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物铁电薄膜性能的影响

利用磁控溅射法,在Si(100)衬底上制备了不同厚度的非晶导电薄膜Ni-Al底电极,并采用直滴法、退火工艺和掩膜技术,首先制备了偏氟乙烯-三氟乙烯P(VDF-TrFE)共聚物铁电薄膜,并构架了Al/P(VDF-TrFE)/Ni-Al/Si铁电电容器异质结.采用X线衍射仪(XRD)、铁电测试仪(Precision LC unit)等测试手段对薄膜的性能进行了表征.结果表明:Ni-Al薄膜厚度对偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物薄膜的漏电流产生较大影响,当厚度为36 nm时,其漏电流密度达到2.09×10-5A/cm2;所构架的Al/P(VDF-TrFE)/Ni-Al/Si电容器呈现2种漏电机理,在较低的电场范围内,电容器的导电机理为欧姆导电机理,在高电场下为界面肖特基导电机理.     

纳米碳/聚偏二氟乙烯高介电复合材料

以多壁碳纳米管及多层石墨烯作为添加剂与聚偏二氟乙烯基体复合,制备介电性能优异的纳米碳/聚合物复合材料。通过SEM,TEM,AFM,XPS,FT-IR等手段对添加剂的结构、成分及其在聚合物基体中的分散性进行了表征。对多壁碳纳米管进行羧基及酯基修饰后,提高其在聚合物基体中的分散性,复合材料的介电性能明显提高。对多层石墨烯进行强碱水热处理后,多层石墨烯表面羟基含量增加,多层石墨烯/聚偏二氟乙烯复合材料的导电阈值增加,复合材料的介电性能大大增强,表现出比碳纳米管掺杂的复合材料更加优异的介电性能。     

纳米碳/聚偏二氟乙烯高介电复合材料

以多壁碳纳米管及多层石墨烯作为添加剂与聚偏二氟乙烯基体复合,制备介电性能优异的纳米碳/聚合物复合材料。通过SEM,TEM,AFM,XPS,FT-IR等手段对添加剂的结构、成分及其在聚合物基体中的分散性进行了表征。对多壁碳纳米管进行羧基及酯基修饰后,提高其在聚合物基体中的分散性,复合材料的介电性能明显提高。对多层石墨烯进行强碱水热处理后,多层石墨烯表面羟基含量增加,多层石墨烯/聚偏二氟乙烯复合材料的导电阈值增加,复合材料的介电性能大大增强,表现出比碳纳米管掺杂的复合材料更加优异的介电性能。     

链结构对聚偏氟乙烯介电性质的影响

对已商品化的粘弹、压电、介电联用谱仪进行改进,使其测试精度由1%提高到2‰。利用改进了的仪器对聚偏氟乙烯(PVDF)及偏氟乙烯(95)/氟乙烯(5)共聚物进行了介电性质研究,发现由于5%氟乙烯存在,致使共聚物较之PVDF,其链结构规整性降低,α型介电松弛消失,非晶松弛强度减弱,T_(?)升高3℃,局域松弛活化能增大5.8kJ/mol及松弛时间延长。     

碳纳米管/聚偏氟乙烯复合材料的制备及其介电性能

作者研究了未经处理的多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯(MWNT/PVDF)复合材料体系的介电性能发现,在低频下,复合材料的介电常数随MWNT的含量增加而迅速增加,当体积分数为2.0%时,介电常数高达300左右,并且复合材料的渗流阈值仅为1.61%.MWNT较大的长径比和较高的电导率导致复合体系渗流阈值较低.发生渗流效应时,复合材料的介电损耗低于0.4,与频率无关.因此,可以认为未经过化学处理的碳纳米管可以大幅度地改善PVDF基复合材料的介电性能.     

聚偏氟乙烯/偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物的共混相容性及结晶性

将聚偏氟乙烯(PVDF)颗粒与偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物(P(VDF-CTFE))物理共混后采用溶液浇注的方法制备成共混薄膜.通过差示扫描量热仪、X线衍射、傅里叶变换红外光谱和扫描电镜等方法对PVDF/P(VDF-CTFE)共混薄膜的相容性、结晶行为及表面形貌进行分析.研究结果表明:PVDF/P(VDF-CTFE)体系中P(VDF-CTFE)作为一种无规共聚物在与PVDF共混时有一定的相容性,影响着PVDF的结晶-熔融热力学特征;PVDF/P(VDF-CTFE)共混结晶时,P(VDF-CTFE)的存在有利于形成β型晶体;PVDF均匀地分散在P(VDF-CTFE)相中,而且随着PVDF含量的减少,分散点的PVDF球晶数量越少.     

3-氨基丙基三乙氧基硅烷交联的铌酸锂/聚偏氟乙烯复合物薄膜的制备与性能研究

通过溶液浇铸法制备了经硅烷偶联剂3-氨丙基三乙基硅烷交联的铌酸锂/聚偏氟乙烯（LiNiO₃/PVDF）复合薄膜。对复合薄膜进行了IR、XRD、TG、DSC、SEM、介电和铁电性能测试。结果表明,不溶性LiNiO₃颗粒能够被均匀分散到PVDF基质当中,形成β型晶相为主的复合物薄膜,没有产生明显的团聚现象。复合物薄膜的结晶度和β型晶相含量可以在一定范围内随LiNiO₃掺杂量的增加而增加。LiNiO₃/PVDF复合薄膜显示出了较高的介电常数和相对较低的介电损耗。介电常数和介电损耗都随着LiNiO₃含量不断增加而增加,并且具有明显的频率依赖特性。铌酸锂/聚偏氟乙烯（LiNiO₃/PVDF）复合薄膜也表现出比纯PVDF更好的铁电性能。本研究提供了一种制备具有良好分散特性的PVDF-陶瓷复合物薄膜的有效方法。     

四氧化三铁负载石墨烯/聚偏氟乙烯复合电介质材料的温敏极化特性

将水热合成四氧化三铁负载的石墨烯(rGO/Fe_3O_4)引入到聚偏氟乙烯(PVDF)基体中,制备三元复合电介质材料(rGO/Fe_3O_4/PVDF).利用SEM、TEM、XRD、阻抗分析仪等测试手段对复合材料的形貌、结构、介电性能进行了表征,着重研究了材料在不同温度下的介电性能及极化特性.结果表明,Fe_3O_4的存在有效促进了石墨烯的分散,协同增强了PVDF电介质的介电性能.此外,复合材料的表面极化表现出了很强的温度依赖性,其介电常数随着温度升高而增大,尤其在玻璃化转变温度和熔点附近,材料表现出较大的介电松弛.     

纳米TiO2／聚偏氟乙烯膜性能的影响

采用溶胶一凝胶法制备纳米TiO2溶胶,通过表面涂覆得到改性聚偏氟乙烯（PVDF）／TiO2复合膜,研究了不同TiO2浓度对其性能的影响,并借助X射线衍射（XRD）和红外光谱（FT—IR）表征了复合膜的结构。     

反相色谱法研究偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物的表面特性

采用气相反相色谱技术（IGC）测试了单体配料比1：1或1：3聚合的偏氟乙烯（VDF）／三氟氯乙烯（CTFE）无规共聚物（F2311和F2313）的表面物化性质．F2311和F2313显示了与一般高聚物分子相似的表面性质,其色散分量随着温度的升高而降低,F2313具有更高的色散自由能且显示了更强的路易斯酸性,从表征路易斯碱性和酸性常数的比值（Kb／Ka）可知,F2311具有更强的给电子特性,而F2313具有更强的亲电子特性．F2313的Ka＋kb值大,具有较强的表面酸碱作用．     

叶酸在多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的电催化氧化及其电分析方法

研究了叶酸（Folic Acid,FA）在多壁碳纳米管修饰玻碳电极（MWCNT／GCE）上的电化学行为．实验结果表明,FA在GCE上的直接电化学氧化十分迟缓,无氧化峰出现,而在MWCNT／GCE上0．681V处出现一个不可逆氧化峰,表明MWCNT／GCE对FA具有良好的电催化作用．测定了FA在MWCNT／GCE上的电催化过程动力学参数,电子转移系数a为0．80,扩散系数D为6．217×10^-5cm^2／s,电极反应速率常数k1为2．15×10^-5cm^2／s．在8×10^6～2×10^-4mol／L浓度范围内,FA峰电流与其浓度呈良好的线性关系,线性方程为Ips（uA）=70．46c＋0．046,r=0．9995,检出限为3×10^-6umol／L,对市售药品进行定量测试,所测样品RSD为1．8％～4．8％,加标回收率为95．5％～102．1％．可用于FA电化学定量测定．     

聚甲基丙烯酸/碳纳米管杂合水凝胶的制备、结构及溶胀性研究

通过自由基交联聚合的方法制得了新型的聚甲基丙烯酸/多壁碳纳米管(PMAA/MWCNT)杂合水凝胶。研究了碳纳米管含量对水凝胶的结构与溶胀性能的影响。实验结果表明,通过调节MWCNT的含量,可以使得PMAA/MWCNT杂合水凝胶表现出了更高的膨胀性和更强的pH敏感性。     

水溶性聚苯胺/碳纳米管复合材料的制备及光限幅性能

为了制备激光防护材料,采用原位聚合法制备了水溶性聚苯胺/多壁碳纳米管复合材料。通过红外光谱分析、紫外-可见光光谱、透射电子显微镜等表征,用方形四探针法测量薄膜电导率。结果表明,水溶性聚苯胺包裹在碳纳米管表面,聚苯胺包裹层的厚度大约在15～25 nm;复合材料的薄膜电导率较水溶性聚苯胺的电导率提高了一个数量级。复合材料水分散液在低入射光强下透光率接近85%时;入射光强达到2.5 J/cm2,透光率降至11%。因此,复合材料水分散液的光限幅性能优于碳纳米管,具有良好水分散性,有望实现材料的器件化。     

Preparation and electrochemical property of CMC/MWCNT composite using ionic liquid as solvent

Carboxymethyl cellulose sodium(CMC)/multi-walled carbon nanotube(MWCNT) composite was prepared by dissolving CMC with ionic liquid as solvent.The microstructure and electrochemical properties of CMC/MWCNTs were studied using field emission scanning electron microscopy(FE-SEM),high-resolution transmission electron microscopy(HR-TEM),X-ray diffraction(XRD) system and electrochemical workstation.The experimental results indicated that the CMC dissolved with ionic liquid could be uniformly enwrapped on the surface of MWCNTs,and the coating thickness of CMC was about 5.4 nm.There are obvious oxidation peaks in the cyclic voltammograms curves of glassy carbon electrode coated with a CMC/MWCNT composite in H2O2 phosphate buffer solution.The MWCNT content and ultrasonic time strongly affected the dispersivity and electrochemical property of CMC/MWCNT composite.While the MWCNT content and ultrasonic processing time was 2 wt% and 2 h respectively,CMC/MWCNT composite exhibited excellent electrocatalytic activity.     

多壁碳纳米管负载镍-磷合金催化剂的制备及其乙醇电催化氧化性能

采用改良的化学镀法制备得到了多壁碳纳米管(MWCNT)负载镍-磷(Ni-P)合金粒子催化剂。通过扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HR-TEM)、X射线衍射仪(XRD)、选区电子衍射(SAED)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等测试手段对催化剂的物性进行了表征。测试结果表明,圆球状的非晶态Ni-P纳米粒子均匀分散在多壁碳纳米管的侧壁,粒径大约为100nm。进一步通过循环伏安法(CV)对催化剂乙醇氧化的电催化性能进行了研究,结果表明MWCNT/Ni-P催化剂对于碱性介质下的乙醇氧化反应有着优异的电催化性能。     

盐酸异丙肾上腺素的电化学测定

将羧基化的多壁碳纳米管(MWCNT)修饰在裸玻碳电极表面,制得碳纳米管修饰电极,实验发现该电极对盐酸异丙肾上腺素有明显的电催化作用,峰电流显著增加,并对pH、底液、MWCNT修饰量、伏安测定方法进行选择以及对所选定方法的仪器参数进行优化.实验表明最佳条件为pH 6.0的tris-HCl缓冲溶液,MWCNT修饰量为14μL,采用方波脉冲伏安法,其振幅为0.055V.在最佳条件下,盐酸异丙肾上腺素浓度在4.0×10-5～1.2×10-4 mol/L范围内,其峰电流与浓度呈良好的线性关系,检测下限为1.12×10-7 mol/L,其峰电流的相对标准偏差(RSD)为0.49%.一些常用的离子如NO3-、Cl-、NH4+、K+、Na+对其无干扰.     

PEI/MWCNT修饰含铁电芬顿电极 处理印染废水的研究

以褐铁矿粉为铁源,用聚乙烯亚胺/多壁碳纳米管(polyethylenimine/multi-walled carbon nanotube,PEI/MWCNT)修饰石墨毡为外层,制备含铁电芬顿阴极。PEI/MWCNT修饰层可使石墨毡电还原产生H2O2的能力增强:在阴极电位为-0.95 V(vs.SCE)、曝气速率为200 m L/min的条件下,90分钟反应器内H2O2的积累量为66.5±2.4 mg/L,比普通石墨毡阴极提高56.8%。PEI/MWCNT修饰层具有较好的稳定性,连续使用20个周期,修饰石墨毡电还原产生H2O2的能力未发生明显变化。采用以制备电极为阴极的电芬顿体系处理橙Ⅱ染料模拟废水,结果表明:橙Ⅱ染料初始浓度为20 mg/L,在近中性(初始p H为6~7)条件下,60分钟内降解效率为96.8%;制备电极具备一定稳定性,可重复使用多次。最后对以制备电极为阴极的电芬顿体系处理实际印染废水的能力进行测试,在近中性条件下电解2小时后,废水色度去除率为91.7%,COD去除率为69.4%,氨氮去除率为56.2%。     

掺杂还原制备金纳米粒子/碳纳米管修饰电极伏安法测定对壬基酚

采用将氯金酸溶液直接分散于多壁碳纳米管中,用该复合物制备修饰电极。在该修饰电极上进行电位还原,得到金纳米粒子/碳纳米管修饰电极。研究了对壬基酚在该电极上的电化学行为。制备的金纳米粒子/碳纳米管修饰电极能显著提高对壬基酚的氧化峰电流。研究了这种修饰电极测定对壬基酚的条件。在最佳条件下,对壬基酚在3×10-7—4×10-5mol/L浓度范围内与氧化峰电流呈现良好的线性关系(r=0.994 6),检出限为1.5×10-8mol/L。对实际样品进行测定,加标回收率为92.6%—100%。     

PZT/P(VDF-TrFE)0-3型复合材料的制备及介电测量

采用溶胶 -凝胶法制备了锆钛酸铅 (PZT)的纳米粉体 ,通过热压的方法制备了锆钛酸铅与偏氟乙烯和三氟乙烯的共聚物形成的 0 3型复合材料 (PZT/P(VDF TrFE) ) ,并对其进行了频域和时域介电测量 .研究结果表明 ,复合材料的介电常数随PZT的体积分数的增加而增大 ,在PZT体积分数约为 70 %时出现最大值 ,并对该结果作了定性解释 .时域测量结果表明 ,在PZT/P(VDF TrFE) 0 3复合材料中存在 3种不同弛豫时间的极化结构     

多壁碳纳米管/硅橡胶复合材料压敏元件特性

为研究碳纳米管填充聚合物复合材料的压力敏感特性,将硅橡胶为基体、多壁碳纳米管为填料的复合材料涂覆在印制板基底上,经溶剂挥发成膜,制备出柔顺式复合材料压敏元件。对碳纳米管质量分数1.6%、4.3%、9.3%的元件进行压阻特性测试,在单轴步进压力下实时检测压力和元件电阻。结果表明,压敏元件在0～110N单轴步进压力下表现出正压阻效应,特性曲线的变化区间与碳纳米管质量分数相互对应。提出压阻效应的机理是元件在压力作用下产生变形,导致碳纳米管导电网络发生破坏与重构。扫描电镜分析表明,碳纳米管随机取向分散于硅橡胶基体中,形成1-3型复合结构。该新型复合材料压敏元件可用于开发柔顺式力传感器。