PVDF/SiO2复合纳米纤维膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术,以聚偏氟乙烯（PVDF）为原料,掺杂不同质量纳米二氧化硅（SiO2）,制备PVDF/SiO2复合纳米纤维膜,研究分析复合纳米纤维膜的形貌、化学结构、晶型转变、拉伸性能和压电性能。结果表明：PVDF质量分数为10 %时,纤维平均直径为(473.97 ± 71.10)nm,纤网成膜良好,微观形貌清晰,PVDF/SiO2复合纳米纤维膜的直径范围为(514.96 ~ 834.16) nm,且纤维表面有颗粒状凸起;PVDF/SiO2复合纳米纤维膜的拉伸强力随纳米SiO2质量分数增大呈先增大后减小趋势,当纳米SiO2质量分数为0.3 %时,强力为(7.94 ± 0.68) N;静电纺丝的电场作用使PVDF由α晶型转变为β晶型,具备压电性能,输出电压值随纳米SiO2质量分数增大先上升后下降,当纳米SiO2质量分数为0.3 %时输出电压值最大,可达(2.00± 0.11)V。     

静电纺丝法制备Y3Al5O12纳米纤维

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y(NO3)3 Al(NO3)3]复合纳米纤维,研究了反应体系的最佳组成,系统地讨论了静电纺丝工艺的影响,获得了最佳制备条件.将PVP/[Y(NO3)3 Al(NO3)3]复合纳米纤维在900 ℃焙烧10 h,获得了晶态的YAG纳米纤维.XRD分析表明,YAG纳米纤维属于立方晶系,空间群为Ia3d.SEM分析表明,PVP/[Y(NO3)3 Al(NO3)3]复合纳米纤维表面光滑,平均直径约为175 nm;YAG纳米纤维的直径约为75 nm,长度大于100 μm.该技术可以用来制备其他稀土石榴石型化合物纳米纤维.     

全无机铯铅卤钙钛矿稳定性的研究进展

全无机铯铅卤钙钛矿CsPbX3(X=Cl,Br,I)纳米晶具有荧光量子产率高、发射光谱范围窄、带隙可调、色域广及制备方法简单等一系列性能优势,因此,这类钙钛矿纳米晶在高色纯度的光电显示器件领域极具应用潜力.然而,该类纳米晶在加热、光照或与极性溶剂接触时极易发生聚集、分解而导致荧光淬灭,大大限制了其在光电器件方面的应用.所以,如何提高全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶的光、热及在极性溶剂环境中的稳定性是目前该研究方向亟待解决的关键问题.基于此,已有许多科研工作者致力于该方面的工作,并获得了一些卓有成效的研究成果.本文将主要从二氧化硅包覆、表面处理、构建核壳结构、与聚合物复合、以及离子掺杂几个方面来对提高全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶稳定性的研究进行简要的概括和综述.     

SrFeO3-δ纳/微米纤维的制备及其磁性

利用静电纺丝法与溶胶 凝胶技术, 制备PVP/Sr(OOCCH₃)₂·0.5H₂OC₁₅H₂₁FeO₆复合纳米纤维, 热处理后得到了SrFeO_3-δ纳/微米纤维, 并采用X射线衍射（XRD）、 扫描电镜（SEM）、 透射电镜（TEM）和超导量子干涉仪磁强计（SQUID）研究纤维样品的晶体结构、 微观形貌及其磁性. 实验结果表明： PVP/Sr(OOCCH₃)₂·0.5H₂OC₁₅H₂₁FeO₆复合纤维表面光滑, 长直连续, 平均直径约为500 nm; 在空气气氛下, 经800 ℃焙烧2 h后得到的SrFeO_3-δ纳/微米纤维均为较纯的立方钙钛矿型结构, 平均晶粒尺寸约为32 nm, 纤维直径为260~480 nm, 平均直径约为400 nm, 具有较大长径比; 当温度为175 ℃时, SrFeO_3-δ纤维样品的磁化率有极大值, 磁性纳米效应的影响及SrFeO_3-δ中螺旋反铁磁有序性、 顺磁性和铁磁性的共同作用使得纤维样品与块体样品的磁学性能不同, 其Neel温度与Curie温度均升高.     

钛酸铅纳米线的XPS和Raman特性研究

采用水热法在200℃合成直径约为12 mm、长度达5μm、具有四方相钙钛矿结构的钛酸铅(PbTiO3)纳米线.X射线光子能谱(XPS)结果表明,PbTiO3纳米线的Ti 2p(3/2)结合能中心峰值大于PbTiO3陶瓷,导致Ti 2p自旋轨道分裂(Δ(2p(3/2)~2p(1/2)))增大.室温激光Raman光谱研究显示,PbTiO3纳米线的振动模具有红移和拉曼峰展宽现象,表明纳米线的声子寿命相对于块体材料有所减小.     

静电纺丝制备Y_3Al_5O_(12)∶Tb~(3+)发光纳米纤维

采用静电纺丝制备了非晶态的PVP(polyvinyl pyrrolidone)/[Y(NO3)3+Al(NO3)3+Tb(NO3)3]复合纳米纤维,经900℃焙烧10 h后,获得了单相石榴石型的Y3Al5O12∶Tb3+(简称YAG∶Tb3+)发光纳米纤维,直径约70 nm,长度大于100μm.当焙烧温度高于550℃时,复合纳米纤维中水分、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为86.7%.YAG∶Tb3+发光纳米纤维在273 nm的紫外光激发下,发射出Tb3+离子特征的543 nm的明亮绿光.讨论了YAG∶Tb3+发光纳米纤维的形成机理.该技术可以用来制备其他石榴石型化合物纳米纤维.     

静电纺丝技术制备TiO_2纳米纤维的研究

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的乙醇溶液为基体,加入体积分数为6%的钛酸异丙酯,制得前驱体溶液,在高电场强度下用静电纺丝法制备了PVP/Ti(OCH(CH3)2)4复合纳米纤维,经600℃高温煅烧得到金红石和锐钛矿混杂的二氧化钛(TiO2)纳米纤维,直径约150～200 nm.研究了不同电纺参数对PVP/Ti(OCH(CH3)2)4复合纳米纤维的形貌的影响.通过差热-热重分析(TG-DSC)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)等分析测试手段对制得的TiO2纳米纤维进行表征.     

PVA/NiO复合纳米纤维的制备及光催化性能

采用静电纺丝法,以聚乙烯醇(PVA)和硝酸镍(Ni(NO3)2)为前驱物,制得PVA/Ni(NO3)2纤维;再以尿素(CO(NH)2)为碱源,通过水热合成法制备了PVA/NiO复合纳米纤维.利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段对样品的形貌和结构进行了表征,以罗丹明B为目标降解物,考察了PVA/NiO复合纳米纤维的光催化活性.结果表明:NiO纳米粒子均匀地负载于PVA纳米纤维上,形成了具有良好光催化活性的PVA/NiO复合纳米纤维光催化材料.     

静电纺丝法制备YAG-ZrO2复合纳米纤维

运用静电纺丝技术结合热处理工艺成功制备了形貌光滑、尺寸均匀的YAG-ZrO₂复合纳米纤维.采用XRD、FT-IR和SEM探索了电压与浓度对复合纤维物相及形貌的影响.结果表明:电压为25 kV、PVA质量分数为11%时得到表面光滑、尺寸均一的复合纤维前躯体.前驱体纤维经过1 200 ℃煅烧5 h后,具有较高的结晶度,直径约为500 nm且比较均匀.为了使YAG-ZrO₂纤维增强的复合材料具有自检性,研究了YAG-ZrO₂纤维的发光性能,发现用290 nm紫外光激发YAG-ZrO₂:Tb³⁺复合纳米纤维,在581 nm处出现明显的发射峰,并发出绿光,这一现象属于Tb³⁺的⁴D₄→⁷F₄跃迁.应力-发光实验结果表明,YAG-ZrO₂:Tb³⁺纤维可以实现对铝基复合材料应力-应变的检测.     

PbTiO_3纳米线的合成及其光致发光特性研究

采用水热合成技术,以钛酸四丁酯和三水醋酸铅为原料,NaOH为矿化剂,合成了直径约12nm的钙钛矿结构钛酸铅纳米线.通过X射线衍射,扫描电子显微镜,X射线光电子能谱等技术对纳米线的形貌和成分进行了表征并研究了PbTi O3纳米线的光致发光特性.