ZnO@polymer雜化材料的制備和性能的研究.pdf

1、本文通過兩種不同的聚合方式合成了ZnO@polymer雜化材料，分別是溶液法合成了KH-570表面修飾的ZnO QDs/PMMA、水溶性ZnO@poly(AA-co-PEG)，乳液法合成了ZnO/PMMA。并利用X射線衍射(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、差熱-熱重分析(TG-DTA)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)、熒光光譜(PL)、透射電子顯微鏡(TEM)、高倍透射電子顯微鏡(HRTEM)等

2、表征手段對所得雜化材料的結(jié)構(gòu)、光學(xué)性能以及反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的討論分析，所得結(jié)果如下所述：
　　 采用原位溶液聚合法成功制備了ZnO QDs/PMMA以及KH-570表面修飾的ZnOQDs/PMMA。并對KH-570的作用及反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)nZn：nKH-570=3∶2時(shí)為最佳修飾濃度，且保持了ZnO本身的晶型結(jié)構(gòu)。所得的聚合物復(fù)合材料由于KH-570的穩(wěn)定及修飾，在量子點(diǎn)和PMMA鏈中起到了一個(gè)橋連作用，使

3、納米粒子在聚合物基質(zhì)中的分散性能得到明顯的改善。通過熒光光譜分析，KH-570表面修飾后的ZnO QDs/PMMA的主發(fā)射峰并沒有發(fā)生偏移，且熒光強(qiáng)度略有提高；相反，表面未經(jīng)修飾的ZnO QDs/PMMA的主發(fā)射峰從490nm紅移到了510nm，熒光強(qiáng)度明顯減弱，同時(shí)又出現(xiàn)了380nm左右的紫外發(fā)射峰。利用KH-570在熱聚合過程中能起到分散和阻隔作用，可以制備合成光學(xué)透明的ZnO/PMMA薄膜且具有較強(qiáng)的紫外吸收能力，這一材料有利于開

4、發(fā)新的光電應(yīng)用。
　　 以不同的鋅鹽為前驅(qū)體，通過在ZnO表面引發(fā)聚合制備得到黃光和綠光發(fā)射的ZnO@polymer核殼納米粒子，此方法能有效地保護(hù)ZnO納米粒子，使其穩(wěn)定存在于水相中。以PEG600為表面活性劑，制備得到丙烯酸鋅，以它為鋅鹽前驅(qū)體合成水溶性ZnO@polymer核殼納米粒子。所得的復(fù)合納米粒子熒光可調(diào)，且通過在水相的穩(wěn)定性測試表明其發(fā)光中心和強(qiáng)度均未發(fā)生明顯改變。以醋酸鋅為鋅鹽前驅(qū)體，丙烯酸鈉為修飾劑，同樣合成

5、出光色可調(diào)的納米復(fù)合材料。與傳統(tǒng)的ZnO量子點(diǎn)相比光學(xué)性能更加穩(wěn)定，具備了應(yīng)用于生物標(biāo)記和蛋白質(zhì)吸附等領(lǐng)域的潛力。
　　 通過乳液聚合法，以十二烷基磺酸鈉(SDS)為表面活性劑，過硫酸鉀(KPS)為引發(fā)劑，采用兩種不同的ZnO納米粒子在水相中成功合成了ZnO/PMMA復(fù)合材料。通過光學(xué)性能的檢測，我們發(fā)現(xiàn)：以商用ZnO納米粒子為無機(jī)前驅(qū)體，所制得的雜化材料在紫外光區(qū)的吸收能力較PMMA有顯著提高，通過調(diào)節(jié)無機(jī)納米粒子與聚合物之間