多巴胺功能化修飾設(shè)備SiO2-Ag纖維復(fù)合材料的研究.pdf

1、海洋貽貝類黏性蛋白的發(fā)現(xiàn)，為材料表面改性提供了一種新方法。本論文主要利用多巴胺自聚合引入酚羥基和含氮官能團(tuán)等功能基團(tuán)，實(shí)現(xiàn)對玻璃纖維和針狀硅酸鹽納米纖維的表面改性。然后，利用多巴胺輔助化學(xué)鍍或聚多巴胺直接氧化還原方法制備鍍銀玻璃纖維和銀/針狀硅酸鹽納米纖維復(fù)合材料，從而實(shí)現(xiàn)在微納米纖維上實(shí)現(xiàn)金屬化。主要工作如下:
　　 (1)本論文提出了一種高效、環(huán)保的方法制備高導(dǎo)電鍍銀玻璃纖維。在有氧潮濕堿性條件下，將玻璃纖維放入配好的多巴胺

2、溶液中，多巴胺就會(huì)氧化自聚合從而在玻璃纖維表面形成聚多巴胺層。含有酚羥基和含氮官能團(tuán)的聚多巴胺既是銀粒子和玻璃纖維的連接劑，又是將Ag+還原為單質(zhì)銀的還原劑。利用化學(xué)鍍方法，在外加還原劑葡萄糖的作用下制備的鍍銀玻璃纖維，用X射線光電子能譜(XPS)，X射線衍射(XRD)，掃描電鏡(SEM)和四探針分別表征玻璃纖維的表面元素組成，物相組成，表面形貌和電阻率。結(jié)果表明，金屬態(tài)的銀粒子致密均勻的沉積在玻璃纖維表面。通過改變硝酸銀和多巴胺濃度可

3、以得到銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.5-24％的鍍銀玻璃纖維，且鍍銀玻璃纖維的電阻率最低為1.0mΩ·cm。
　　 (2)由微米級過渡到納米級，本論文還研究了多巴胺改性針狀硅酸鹽納米纖維，并利用聚多巴胺還原銀離子制備銀/針狀硅酸鹽納米復(fù)合材料。一方面研究了多巴胺濃度和聚合時(shí)間對改性納米纖維的影響，另一方面研究了外加還原劑，pH，溫度和絡(luò)合劑對銀/納米纖維復(fù)合材料的影響。用X射線光電子能譜(XPS)和傅立葉紅外光譜(FTIR)對改性前后針狀硅

4、酸鹽的表面元素組成和官能團(tuán)進(jìn)行表征，掃描電鏡(SEM)觀察改性納米纖維的表面形貌，高分辨透射電鏡(HRTEM)研究納米纖維的微觀形貌和微觀結(jié)構(gòu)，X射線衍射(XRD)表征納米纖維的物相組成。結(jié)果表明當(dāng)pH為8.5，反應(yīng)溫度為60℃時(shí)，單質(zhì)納米銀粒子粒徑為2.15nm且粒徑分布均勻。
　　 本論文用多巴胺對無機(jī)纖維材料進(jìn)行表面改性，并在此基礎(chǔ)上采用化學(xué)鍍、氧化還原法實(shí)現(xiàn)微米/納米材料表面金屬化，金屬與材料表面具有牢固的結(jié)合力，為材料