光电功能聚合物一维纳米结构模板法制备及浸润转变研究

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本文采用溶液和熔体浸润阳极氧化铝模板(AAO)的物理方法制备聚合物纳米线与纳米管,成功制备出了聚乙烯咔唑(PVK)、尼龙11(PA11)、聚偏氟乙烯(PVDF)、偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物(P(VDF-TrFE))等聚合物纳米线与纳米管阵列结构,并对其中的浸润转变机理进行了初步探讨。利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对样品进行测试,主要结果为:以三氯甲烷为溶剂的PVK溶液浸润AAO模板,在2.5 wt%、3.5 wt%时制得了PVK纳米管,其外径约为200 nm,管壁厚度分别为30 nm和70 nm;5.0 wt%、10.0wt%时制得了PVK纳米线,其直径约为200 nm,与所用模板的直径一致。以二甲基甲酰胺为溶剂的PVDF溶液,浸润AAO模板,在3.5 wt%和5.0 wt%时制得了PVDF纳米管;在7.5 wt%与10.0 wt%时制得PVDF纳米线,其直径约为200 nm,与所用模板的直径一致。以熔体PA11浸润模板,210℃时制得了PA11纳米线,240℃、270℃下制得了聚合物纳米管。以PVDF熔体浸润模板。200℃熔体浸润模板制得纳米线,230℃、260℃熔体浸润模板制得纳米管。以P(VDF-TrFE)熔体浸润模板。180℃时制得共聚物纳米线,210℃、240℃时制得共聚物纳米管。低浓度溶液制得聚合物纳米管,高浓度溶液制得纳米线;两者之间存在着一个临界浓度值C_w。低温熔体浸润模板制得纳米线,高温熔体浸润模板制得纳米管;两者之间存在着一个临界温度值T_w。制得纳米管的浸润体系为完全浸润,制得纳米线的浸润体系为部分浸润。
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