氧化锌/有机聚合物复合纳米纤维的研究

论文摘要

氧化锌(ZnO)是一种重要的宽禁带半导体材料,已经被广泛应用于气敏器件、压敏器件、催化剂、涂料、抗菌、橡胶等重要的工业领域。本论文采用静电纺丝技术制备纳米纤维,主要开展了以下方面的研究:(1)以醋酸锌为前驱体,醋酸纤维素为载体,以DMF/丙酮为共溶剂探讨了前驱体浓度对纳米纤维结构、直径大小的影响。采用静电纺丝技术制备了直径小于100nm的ZnO/纤维素复合纳米纤维及其膜。通过煅烧得到具有光催化性能的ZnO颗粒和纤维。(2)通过甘油浴溶剂热法原位上制备了ZnO/纤维素复合纳米纤维。探讨了溶液前驱体浓度、甘油浴温度、甘油浴时间、干燥方式对纳米纤维结构、直径大小,光催化降解效率的影响.研究发现提高前躯体浓度,延长甘油浴时间、甘油浴温度为150℃和采用冷冻干燥处理方式可以增强ZnO/纤维素复合纳米纤维光催化能力。(3)通过甘油浴溶剂热法原位制备了ZnO/PU复合纳米纤维。探讨了甘油浴温度对ZnO/PU复合纳米纤维结构和吸附能力的影响。研究发现,通过静电纺丝得到ZnO/PU复合纳米纤维具有很强的吸附性能。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 绪论
• 0.1 无机/有机聚合物复合材料的研究进展
• 0.2 纳米氧化锌和纳米氧化锌/聚合物复合材料
• 0.3 纳米纤维
• 0.4 静电纺丝技术
• 0.5 本文的研究内容
• 第一章 静电纺丝法制备ZnO纳米颗粒与纤维及其应用研究
• 1.1 前言
• 1.2 实验部分
• 1.2.1 原料
• 1.2.2 氧化锌纳米颗粒和纤维的制备
• 1.2.3 氧化锌纳米颗粒与纤维光催化性能测试
• 1.2.4 纳米纤维结构与形貌表征
• 1.3 结果与讨论
• 1.3.1 红外谱图分析结果
• 1.3.2 扫描电镜照片分析结果
• 1.3.3 热重分析结果
• 1.3.4 XRD分析结果
• 1.3.5 光催化分析结果
• 1.4 本章小结
• 第二章 ZnO/纤维素复合纳米纤维的制备和研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 原料
• 2.2.2 氧化锌/纤维素复合纳米纤维的制备
• 2.2.3 氧化锌/纤维素复合纳米纤维光催化性能测试
• 2.2.4 纳米纤维结构与形貌表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 红外谱图分析结果
• 2.3.2 扫描电镜照片分析结果
• 2.3.3 透射电镜照片分析结果
• 2.3.4 XRD分析结果
• 2.3.5 光催化分析结果
• 2.4 本章小结
• 第三章 ZnO/聚氨酯复合纳米纤维的制备和吸附性能研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 原料
• 3.2.2 ZnO/PU复合纳米纤维的制备
• 3.2.3 纯PU膜和纤维的制备
• 3.2.4 ZnO/PU复合纳米纤维吸附性能测试
• 3.2.5 纯PU膜和纯PU纤维吸附性能测试
• 3.2.6 纳米纤维结构与形貌表征
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 红外谱图分析结果
• 3.3.2 扫描电镜照片分析结果
• 3.3.3 透射电镜分析结果
• 3.3.4 吸附测试分析结果
• 3.4 本章小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历