首页> 中文学位 >基于PAA模板制备卟啉/PMMA纳微米阵列膜及气敏性能研究
【6h】

基于PAA模板制备卟啉/PMMA纳微米阵列膜及气敏性能研究

代理获取

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1.1 纳米材料的发展概况

1.1.1 纳米材料的定义与分类

1.1.2 纳米材料的性质

1.1.3 纳米材料的制备方法

1.1.4 纳米材料的应用

1.2 模板法制备纳微米阵列的研究现状

1.2.1 模板法的简介

1.2.2 模板法的分类

1.3 多孔阳极氧化铝模板的研究现状

1.3.1 多孔阳极氧化铝膜的制备方法

1.3.2 多孔阳极氧化铝膜的应用

1.4 本课题研究的目的和意义

第二章 基于PAA模板的PMMA纳微米阵列的制备

2.1 引言

2.2 PAA模板的制备及生长机理

2.2.1 场助氧化模型

2.2.2 体膨胀应力模型

2.2.3 等场强模型

2.2.4 粘滞流模型

2.3 实验部分

2.3.1 实验材料和设备

2.3.2 PAA模板的制备

2.3.3 高聚物纳微米阵列的制备及表征

2.3.4 测试及表征

2.4 结果与讨论

2.4.1 阳极氧化电流与时间关系曲线分析

2.4.2 PAA的XRD分析

2.4.3 氧化电压对PAA膜形貌影响

2.4.4 扩孔时间对PAA膜形貌影响

2.4.5 不同高聚物纳微米阵列膜形貌分析

2.4.6 溶液浓度对高聚物纳微米阵列膜形貌影响

2.4.7 溶剂对PMMA纳微米阵列膜形貌影响

2.4.8 加热时间、温度对PMMA纳微米阵列膜形貌影响

2.5 本章小结

第三章 卟啉/PMMA纳微米阵列膜制备及其气敏性探讨

3.1 引言

3.1.1 卟啉的结构和性质

3.1.2 卟啉在不同领域的应用

3.1.3 卟啉的气体检测原理

3.2 实验部分

3.2.1 实验原料与仪器

3.2.2 实验方法

3.3 结果与讨论

3.3.1 卟啉/PMMA纳微米阵列膜的形貌分析

3.3.2 卟啉/PMMA纳微米阵列膜的傅立叶红外光谱分析

3.3.3 卟啉/PMMA纳微米阵列膜的X射线衍射分析分析

3.3.4 卟啉/PMMA纳微米阵列膜气敏性分析

3.4 本章小结

第四章 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢

展开▼

摘要

多孔阳极氧化铝(PAA)模板因具有高度有序排列的孔结构、孔径分布均匀、形貌可控等优点,且成本比光刻压印技术更低,广泛的用于制备各种规整纳米材料。卟啉因其优异的电磁性、光敏性和化学催化活性等,常被负载到LB膜上作为气体检测传感器,但其灵敏度不高。而表面有多孔结构的纳微米阵列膜有较高的比表面积,对气体的吸附能力更强,将其负载卟啉可用于毒气检测,能提高检测灵敏度。
  本课题采用电化学阳极氧化法制备单层规整纳米孔径的多孔大间距阳极氧化铝薄膜(PAA),通过改变扩孔时间、阳极氧化电压和阳极氧化时间制备出不同孔径和孔间距的PAA模板,随后采用旋涂法在PAA模板上制备出高聚物纳微米阵列膜,并用其负载了卟啉(TPP)制备了卟啉/PMMA纳微米阵列膜,检测其气敏性能。探讨了不同高聚物、溶液的浓度、溶剂种类对高聚物纳微米阵列膜表面形貌和结构的影响。对所得纳微米阵列膜进行FE-SEM、 FT-IR、 XRD、荧光发射光谱(Fluorescence Emission Spectrum)和激光共聚焦扫描显微镜(Confocal Laser Scanning Microscope)进行测试及表征。
  研究结果表明:阳极氧化电压为195V,扩孔时间是3.15h,非晶态结构的PAA达到通孔状态,形貌最好。SEM图像显示溶液浓度为20%、加热时间90 min、温度为150℃时高聚物纳微米膜阵列没有发生粘连,间隔均匀。红外光谱分析显示在卟啉/PMMA纳微米阵列膜里面有卟啉的特征峰,激光共聚焦扫描说明卟啉是均匀分布在高聚物里面的,XRD测试说明制备的高聚物都是非晶态结构的。荧光发射光谱显示卟啉含量为0.02 wt.%的卟啉/PMMA纳微米阵列膜在室温下与10ppm的HCl气体接触时即可在20s迅速由深红色变为绿色,灵敏度较高,可以用作HCl气体的检测物质。在药物缓释、高精度传感器、催化载体以及为开发监测有毒气体的智能服装或家纺产品提供了条件。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号