【摘 要】
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PDMS (聚二甲基硅氧烷)作为基体材料、AuNP(金纳米粒子)作为增强型材料制备的弹性复合材料同时具备了PDMS及AuNP两种物质的部分优点。而且,由于AuNP比表面积较大,该复合材料
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PDMS (聚二甲基硅氧烷)作为基体材料、AuNP(金纳米粒子)作为增强型材料制备的弹性复合材料同时具备了PDMS及AuNP两种物质的部分优点。而且,由于AuNP比表面积较大,该复合材料也具备了许多不同于常规材料的特殊性质,如表面等离子效应、电子隧穿效应等。该纳米复合材料在光学、电学方面都表现出了卓越的性质,且在弹性电极,生物传感,存储元件制作等方面有重要的研究价值和应用意义。对于AuNP-PDMS复合材料的研究在近十年来迅速增多,但是主要集中于光学性质的研究,在电学方面的研究尚不多见。由于该复合材料是一种新型的导电离子-绝缘基底自由混合材料,其电阻变化对形变非常敏感,可作为高精度的微型传感装置。因此本文对AuNP-PDMS复合材料物理制备方法及其电学特性进行了深入研究及原理性分析。具体内容如下：1、使用柠檬酸三钠作为还原剂及稳定剂,还原氯金酸溶液以制备纳米金粒子,通过对反应温度的调控来实现纳米金粒子尺寸的控制,在20℃左右制备出粒径约为10nm的球形纳米粒子；在100℃沸腾的水溶液中制备出30nm的球形纳米粒子。以硼氢化钠还原制备的纳米金粒子作为金种,CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)、氯金酸、抗坏血酸维C、模板剂制备生长液,通过对生长液含量及模板剂的控制制备棒状及星形纳米金粒子。2、分别采用物理法中的浸泡法及混合法制备纳米金-聚二甲基硅氧烷复合薄膜。研究浸泡法制备过程中,纳米金酒精溶液中纳米金浓度及浸泡时间对复合材料形貌的影响；研究混合法中纳米粒子与弹性基体质量比不同生成复合材料的变化。通过紫外-可见光谱图、SEM(扫描电子显微镜)图及TEM(透射电子显微镜)图对生成的复合材料进行表征,并对实验结果进行分析。对制备方法中可能存在的其他因素进行说明,并对两种方法进行比较。3、对高掺杂复合材料的制备进行研究,制备导电性复合薄膜。搭建电导测试系统,对AuNP-PDMS复合材料电学特性进行测试,研究AuNP-PDMS复合材料电阻值对应压缩形变的变化。
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