LDPE–Na2SO4-Sm3+復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)和光譜特性的應(yīng)用研究.pdf

1、LDPE–20％Na2SO4:Sm3+復(fù)合材料兼具稀土離子特征性發(fā)光和聚合物易加工成型等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)用光功能薄膜領(lǐng)域。本文中所使用的無(wú)水芒硝(Na2SO4)是一種在紫外光照射下發(fā)射白光的熒光礦材，Sm3+摻雜無(wú)水芒硝而成的熒光粉單色性強(qiáng)、光轉(zhuǎn)化率高；以LDPE為基質(zhì)形成的新型復(fù)合功能材料，完善了熒光粉易受外界濕度、酸堿度等因素影響的問題。針對(duì)復(fù)合材料的外部環(huán)境的應(yīng)用，對(duì)材料分別施以酸浸泡、γ射線輻照處理，結(jié)合正電子湮沒技術(shù)、熒光光

2、譜分析等手段，表征聚合物復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)和光譜特性的變化。
　　本文簡(jiǎn)單介紹了Na2SO4:Sm3+熒光粉摻雜LDPE基質(zhì)的制備過程，以光功能膜的外部環(huán)境應(yīng)用為背景，配制出與自然酸性降雨相同成分、比例的模擬溶液，并對(duì)該復(fù)合材料進(jìn)行了不同時(shí)長(zhǎng)的模擬酸液浸泡；同樣對(duì)LDPE–20%Na2SO4:Sm3+復(fù)合材料實(shí)施不同劑量的γ輻照試驗(yàn)。利用熒光光譜、正電子湮沒技術(shù)和X射線衍射等方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析以研究酸浸泡、γ射線輻照處理的復(fù)

3、合材料的發(fā)光性能、自由體積特性和微觀結(jié)構(gòu)的變化。
　　1)以酸雨為背景的不同時(shí)長(zhǎng)的模擬酸液浸泡復(fù)合材料，致使發(fā)光材料的相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度降低，這主要因?yàn)樗嵋航荽偈箯?fù)合材料部分支鏈發(fā)生斷裂，熒光粉內(nèi)部Sm3+發(fā)光中心的相對(duì)濃度下降。這一結(jié)論恰印證了XRD結(jié)果，即溶液浸泡致使基質(zhì)吸水腫脹，部分陽(yáng)離子擴(kuò)散到高分子間隙作為成核劑取代 NaSm?電子空穴，從而促使復(fù)合材料基質(zhì)非晶區(qū)鏈段的規(guī)整度提高，進(jìn)而提高復(fù)合材料的結(jié)晶度。
　　2)不同

4、劑量的γ輻照致使復(fù)合材料出現(xiàn)羰基C=O，說(shuō)明輻照導(dǎo)致高分子鏈段發(fā)生斷裂；由紫外-可見吸收光譜可知，隨著輻照劑量的增加，材料的光學(xué)帶隙Eg呈現(xiàn)明顯降低的趨勢(shì)。材料交聯(lián)結(jié)構(gòu)越多，光學(xué)帶隙越小，復(fù)合材料交聯(lián)相較斷鏈占據(jù)主導(dǎo)地位，結(jié)晶度的提高表現(xiàn)為復(fù)合材料硬度的增強(qiáng)。
　　3)常規(guī)正電子壽命譜測(cè)量酸液浸泡的復(fù)合材料顯示，浸泡初期材料吸水腫脹致使高分子鏈段間隙擴(kuò)大，自由體積孔洞濃度增加。隨著浸泡時(shí)長(zhǎng)的增加，水分子和模擬溶液中的部分酸根離子開