纳米金-聚二甲基硅氧烷复合薄膜制备及电学特性研究

纳米金-聚二甲基硅氧烷(AuNPs-PDMS)复合微薄膜具有良好的生物适应性和较高的灵敏度,可作为生物传感器的敏感元件。通过两步还原法制得的AuNPs-PDMS复合微薄膜,具有良好的导电性和柔韧性。通过温度、形变、膜厚对复合薄膜导电性影响进行测试研究,结果表明转速为1000r/min时,复合薄膜电阻最小,为7.3Ω;在施加3kPa气压时,复合薄膜表现出半导体特性,最大电阻变化率为0.022%;复合薄膜的电阻随温度的升高而增大,符合线性关系。     

金纳米粒子-聚二甲基硅氧烷纳米复合材料制备方法研究进展

金纳米粒子-聚二甲基硅氧烷纳米复合材料具有杨氏模量小,生物兼容性好,及良好的光学和电学性质,近年来受到越来越多的关注。综述了近期国内外关于金纳米粒子-聚二甲基硅氧烷纳米复合材料制备方法的研究成果。根据制备原理的不同,从化学法和物理法两方面进行详细介绍,并对化学法中一步还原法、两步还原法、置换法及物理混合法的原理进行深入探究,系统阐述了制备过程中各因素对复合材料的影响。对上述制备方法的特点进行了对比总结,分析了不同制备方法的技术难点。     

金红石型纳米二氧化钛/聚二甲基硅氧烷复合改性制备多功能胶原海绵

胶原(COL)是一种来自于动物生物质的天然高分子材料,具有来源丰富、易加工、易修饰、可降解等优势。在胶原材料中,基于冻干处理而得的海绵具有天然多孔性,不仅为油相储存提供了充足的空间,还为功能微纳组分的固载提供了骨架网络。文中以胶原海绵为基底、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为疏水改性剂、金红石型二氧化钛纳米颗粒(TiO₂)为光催化剂,制备出集疏水性、光催化效应及光响应抗菌性于一体的多功能复合胶原海绵TiO₂/PDMS-COL。使用场发射扫描电镜观察TiO₂/PDMS-COL的形貌,利用红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射和热重分析对TiO₂/PDMS-COL的结构进行了表征。结果证实,TiO₂,PDMS与COL之间产生了复合作用。复合海绵对CHCl3的吸附容量可达134 g/g;循环使用20次后接触角下降较少。复合海绵对乳液也展现出良好的分离能力。模拟太阳光照射下,80min内复合海绵对罗丹明B的降解率达88%,且3次光照循环使用后其催化降解性能未发生明显下降。此外,光照下TiO<...     

纳米银-聚吡咯导电复合薄膜的制备

为研究制备纳米银-聚吡咯(Ag-PPy)导电复合薄膜的最佳聚合工艺,分别采用静置、超声和磁力搅拌三种聚合工艺制备了纳米银-聚吡咯导电复合薄膜。用四探针法测量了复合薄膜的表面电阻值,用三维视频显微镜(3-DVM)观测其表面形貌并测定了膜层的厚度,用X射线衍射仪(XRD)分析了膜层物质的晶型。结果表明:采用频率为25kHz、功率为70 W的超声工艺制备的Ag-PPy导电复合薄膜的综合性能最好,在该条件下得到的复合薄膜表面平整,纳米银粒子在聚吡咯中分布连续且均匀,表面电阻值可达到0.68kΩ,复合物粒子在基体上沉积的厚度为56.28μm,沉积速率为8.67mg·cm-2·h-1。     

疏水可拉伸碳纳米管/聚二甲基硅氧烷复合薄膜的性能

基于化学气相沉积制备三维多孔多壁碳纳米管(MWNTs)海绵,在其内均匀填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备出碳纳米管/聚二甲基硅氧烷复合薄膜。复合PDMS的碳纳米管海绵保持着自身的三维结构,成为导电网络和力学骨架;均匀填充的PDMS使复合薄膜具有较高的拉伸性能。碳纳米管与聚二甲基硅氧烷之间的协同作用,使MWNTs/PDMS复合薄膜具有良好的力学强度(3.7 MPa)、拉伸性(207%)和弹性。MWNTs/PDMS复合薄膜对应变有稳定可靠的响应,应变为10%、20%、50%、80%和100%时电阻变化率(△R/R₀)分别为0.9%、1.4%、2.3%、3.5%和4.6%,灵敏因子(GF)为别为0.09、0.07、0.046、0.044和0.046。MWNTs/PDMS复合薄膜的性能具有良好的稳定性,不受拉伸速度和循环次数影响。同时,MWNTs/PDMS复合薄膜还保持了碳纳米管和PDMS的疏水能力。     

微-纳米复合金刚石薄膜的制备与性能研究

在钛-铝-钼为过渡层的Cu片上,用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)方法首先沉积一层微米金刚石薄膜,然后沉积纳米金刚石薄膜,制备了微-纳米复合金刚石薄膜.利用扫描电镜(SEM)观察薄膜的表面形貌及界面状态,利用拉曼光谱及X射线衍射对薄膜微结构进行分析并采用压痕法检测了膜基间的结合力并观察了压痕的状态.结果表明,该薄膜下层颗粒粗大,是微米级的金刚石,上层颗粒细小,是纳米级的金刚石,薄膜表面平整光滑;薄膜的附着力与纳米金刚石沉积时间的长短有关,当沉积时间为2 h时,薄膜与衬底的结合力最好.     

纳米复合薄膜的制备及其应用研究

纳米复合薄膜材料于具有传统复合材料和现代纳米材料两者的优点,正成为纳米材料的重要分支而越来越引起广泛的重视和深入的研究。本文全面介绍了纳米复合薄膜的发展历史,制备方法,薄膜性能及其应用前景,提出了纳米复合薄材料研究的关键问题以及今后的发展方向。     

聚二甲基硅氧烷柔性基材上应力-激光复合制备直角微沟槽

聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种应用广泛的柔性材料。文中在PDMS表面制备了直角微沟槽,分析了直角微沟槽的形貌。结合PDMS的柔性特点,开展了预应力下纳秒激光制备PDMS表面直角微沟槽实验。结果表明,微沟槽两侧的微裂纹随着激光扫描速度的增大(100～600 mm/s)开始出现随后逐渐变小,微沟槽的几何形貌随扫描速度发生改变,其深度最大值为43.14μm、最小值为8.41μm,其宽度最大值为111.41μm、最小值为16.18μm,且直角微沟槽的内外侧形貌存在差异;调整预应力角度可以调控微沟槽两侧微裂纹的走向、微沟槽的几何形貌和扫描路径的偏移。应力辅助是一种调控表面形貌,辅助PDMS表面微纳加工实现功能化的简便方法。     

纳米复合薄膜的制备及其应用研究

纳米复合薄膜材料由于具有传统复合材料和现代纳米材料两者的优点,正成为纳米材料的重要分支而越来越引起广泛的重视和深入的研究。本文全面介绍了纳米复合薄膜的发展历史、制备方法、薄膜性能及其应用前景。提出了纳米复合薄膜材料研究的关键问题以及今后的发展方向。     

纤维素-聚丁二酸丁二醇酯复合薄膜的制备

目的利用添加剂改善离子液体溶剂再生纤维素的性能。方法以离子液体为纤维素溶剂,利用柔性聚丁二酸丁二醇酯(PBS)增韧纤维素薄膜,并对复合薄膜的结构进行研究。利用拉伸实验仪和扫描电子显微镜,研究复合薄膜的力学性能及拉伸机理。结果 PBS质量分数为1%时,复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率由纯纤维素的45.6 MPa和7.21%提高到58 MPa和15.6%,分别提高了30.7%和48.2%。结论 PBS是以共混的形式存在于纤维素基体中,它们之间没有化学键作用,PBS的含量显著影响其颗粒的大小和分散状态。低含量下PBS微颗粒均匀分散在纤维素基体内,降低了纤维素分子间氢键的密度,有利于纤维素分子链滑移,增强复合薄膜韧性。     

纳米CdS／聚（苯胺-邻氨基苯甲酸）复合薄膜的制备及表征

以苯胺和邻氨基苯甲酸为单体共聚而成的聚（苯胺-邻氨基苯甲酸）（PAOAA）为基体，制备了纳米CdS／PAOAA复合薄膜。纳米CdS粒子大小均匀，粒径分布窄，较稳定地存在于基体中，且随着硫化时间的延长粒径尺寸有所增加。荧光光谱表明纳米CdS／PAOAA复合薄膜的发光由CdS纳米粒子和PAOAA共同作用产生，在430nm和520nm附近出现了两大发光峰；CdS粒径的增加导致电子-空穴对在CdS内复合增大，表现为纳米CdS的荧光特征峰增强而PAOAA的荧光特征峰减弱。     

端羟基含苯基聚二甲基硅氧烷薄膜的制备和摩擦学性能研究

采用旋涂法在功能化基底上制备交联聚硅氧烷薄膜,用DF-PM型静-动摩擦试验机评价薄膜的摩擦学性能.在表面羟基化基上制备的聚硅氧烷薄膜同钢球对摩时,摩擦系数较低,耐磨寿命更长,适合作为低载荷下的减摩抗磨防护层.     

新型三明治结构聚二甲基硅氧烷/聚偏氟乙烯-纳米Ag线/聚二甲基硅氧烷柔性应变传感器的制备与性能

为了提升柔性应变传感器性能，采用静电纺丝技术制备聚偏氟乙烯(PVDF)静电纺丝膜后，将自制纳米Ag线(AgNWs)抽滤在PVDF静电纺丝膜表面，作为导电层。采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)对导电层进行双面固化，制备了系列导电层中不同AgNWs含量的新型三明治结构的PDMS/PVDF-AgNWs/PDMS柔性应变传感器，并对其性能进行表征和分析。结果表明，静电纺丝膜的引入明显改善了PDMS/PVDF-AgNWs/PDMS柔性应变传感器的各项性能，减少了滞后现象，增加了传感器的灵敏度和可重复性，并大幅提升了使用寿命。当导电层中AgNWs质量为 0.030 g，应变达到10%时，PDMS/PVDF-AgNWs/PDMS柔性应变传感器灵敏度的传感系数可达143.85。对PDMS/PVDF-AgNWs/PDMS柔性应变传感器进行30天可重复试验后，在设定位移为5 mm、每天拉伸20次的条件下，PDMS/PVDF-AgNWs/PDMS柔性应变传感器的初始电阻值仅比初次试验时增加了约2 Ω，较最大位移时的电阻值可忽略不计。      

碳包钴纳米颗粒/聚二甲基硅氧烷复合热界面材料的制备和性能

为了制备具有良好的热导率、热稳定性、导电性和柔顺性的纳米颗粒填充硅树脂复合材料,首先以乙基封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体材料,以碳包钴纳米颗粒(C@Co)为填料,采用研磨共混法制备了C@Co/PDMS复合热界面材料。然后,运用TEM、XRD、Raman和SEM分别对C@Co的微观结构、物相、石墨化程度和分散性进行了研究。最后,研究了C@Co含量对复合热界面材料的热导率、热稳定性、导电性和柔顺性的影响。结果表明:该复合热界面材料的热导率随着C@Co含量的增加而增大,当C@Co的含量为24wt%时,复合材料的热导率达到最大值1.64 W/(m·K),比纯PDMS的提高了10.7倍;TG分析表明,添加24wt%的C@Co后,复合材料的起始分解温度和最终分解温度比纯PDMS的分别提高了约70℃和80℃,说明C@Co能提高复合材料的热稳定性;随着C@Co含量的增加,复合热界面材料的电导率非线性增大,拟合试差计算的逾渗阀值为10wt%,即C@Co含量小于10wt%时复合材料的绝缘性良好,而填充24wt%的C@Co时复合材料的电导率为9.38×10-3 S·m-1;复合材料的硬度适中,处于17.6~26.8HA范围内,表明该复合材料的柔顺性较好。因此,24wt%C@Co/PDMS复合材料不仅能满足热界面材料电性能的基本要求,且具有良好的热导率、热稳定性和柔顺性。     

溶胶-凝胶法制备纳米复合透明保护薄膜

以正硅酸乙酯、钛酸丁酯、异丙醇铝和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷为先驱体,通过分步水解法制得SiO2-TiO2-Al2O3复合溶胶,利用提拉法在普通玻面镀制无机-有机复合透明保护薄膜,通过各种测试方法,对SiO2-TiO2-Al2O3复合薄膜的结构和性质进行了分析。结果表明该薄膜具有致密、透明、耐磨擦等性能。由于铝、钛纳米氧化物颗粒的存在,使得硬度及耐磨擦性能比纯SiO2薄膜均有较大的提高。     

油茶果壳氧化纳米纤维素-海藻酸钠复合薄膜的 制备及性能

以油茶果壳为研究对象,利用碱煮漂白法提取纤维素,并利用2, 2, 6, 6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）氧化法,制备TEMPO氧化纳米纤维素（TOCNs）,经离子交联法建立TEMPO氧化纳米纤维素与海藻酸钠（SA）的半互穿交联网络,制得综合性能优异的复合薄膜。对复合薄膜进行了结构表征,力学性能测试,热稳定性和阻氧性能测试。实验结果表明： TOCN/SA薄膜表面平整,有致密的内部层状结构,适量SA和TOCNs具有较好的相容性。当SA的掺杂质量分数达到42%时,TOCN/SA薄膜的断后伸长率较TOCN薄膜增长138.6%,氧气透过率降低15.55%,碳残余量较TOCN薄膜提高21.4%。因此,油茶果壳氧化纳米纤维素TOCN/SA复合薄膜,具有良好的力学性能和热稳定性,同时保持了较好的阻氧性能。     

微-纳米复合结构ZnO薄膜的制备及其浸润性的研究

采用水浴法,在ITO玻璃表面生长出具有微-纳复合结构的ZnO薄膜,分别用高分辨扫描电镜(SEM)和接触角测量仪对其表面形貌和表面的浸润性进行了表征。实验结果表明,随着HF使用量的增加,ZnO薄膜的微观结构由球形逐渐过渡到花瓣状,使用三甲基氯硅烷修饰后,其表面接触角由(70±0.5)°逐渐增大到(141.5±0.5)°,同时也对氢氟酸(HF)对ZnO生长的调控机理进行了探讨。     

聚偏氟乙烯/聚二甲基硅氧烷复合纳米纤维膜的渗透汽化脱盐性能研究

以静电纺丝聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜为多孔支撑层,在其上涂覆聚二甲基硅氧烷(PDMS)为致密分离层,制备了PVDF/PDMS复合纳米纤维膜,并对复合膜的渗透汽化脱盐性能进行了研究。在涂覆操作前,使用堵孔剂聚乙二醇处理PVDF纳米纤维膜,以降低涂覆过程的孔渗问题,有效提高了复合膜对盐离子的截留能力。通过扫描电子显微镜、热重分析仪和红外光谱仪等手段表征了复合膜的微观形貌、热稳定性和表面官能团形式。结果表明:聚乙二醇浓度为12%(wt,质量分数,下同)为最佳处理条件。操作温度为25℃时,渗透汽化脱盐通量可达6.46L/(m~2·h),NaCl截留率为98.8%;升温至75℃,通量可达19.3L/(m2·h),NaCl截留率为95.6%。     

聚吡咯/二氧化钛复合薄膜的制备及气敏性研究

运用静电力自组装和原位化学氧化聚合相结合的方法制备了聚吡咯/纳米二氧化钛(PPy/TiO₂)复合薄膜, 并进行了紫外－可见光谱分析和原子力显微镜分析. 采用平面叉指电极制备了PPy/TiO₂复合薄膜气体传感器, 研究了其在常温下对有毒气体NH₃和CO的敏感性. 最后测试了该传感器的温度湿度特性. 结果表明, 该传感器对NH₃具有较高的灵敏度, 对CO几乎没有响应. 同时讨论了复合薄膜沉积时间对气敏特性的影响, 实验表明当沉积时间为20min时, 该传感器的NH₃敏感特性最好.