多巴胺功能化修飾設備SiO2-Ag纖維復合材料的研究.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等功能基團，實現(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合材料，從而實現(xiàn)在微納米纖維上實現(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)量分數(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/針狀硅酸鹽納米復合材料。一方面研究了多巴胺濃度和聚合時間對改性納米纖維的影響，另一方面研究了外加還原劑，pH，溫度和絡合劑對銀/納米纖維復合材料的影響。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進行表征，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pH為8.5，反應溫度為60℃時，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纖維材料進行表面改性，并在此基礎上采用化學鍍、氧化還原法實現(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