研究目的
研究低浓度氧化锌纳米粒子对PEBA基纳米复合薄膜形貌和热性能的影响。
研究成果
将ZnO纳米颗粒掺入PEBA薄膜可提升表面粗糙度和热稳定性,在0.5 wt%负载量时达到最佳分散效果和性能表现。ZnO与PEBA之间的物理相互作用增强了材料特性,但在更高浓度下会发生团聚现象,从而降低效能。
研究不足
该研究仅限于低浓度氧化锌(0.5和1 wt%),并聚焦于形貌与热学性能;未探究机械或光学等其他特性。较高负载量下纳米颗粒的团聚可能影响分散效果及实验结果。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用溶液浇铸法制备不同ZnO负载量(0.5和1 wt%)的PEBA/ZnO纳米复合薄膜。表征方法包括AFM、FTIR、FESEM、DSC和TGA,用于分析表面形貌、化学相互作用及热性能。
2:5和1 wt%)的PEBA/ZnO纳米复合薄膜。表征方法包括AFM、FTIR、FESEM、DSC和TGA,用于分析表面形貌、化学相互作用及热性能。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:样品包括纯PEBA薄膜以及含0.5 wt%和1 wt% ZnO纳米颗粒的纳米复合薄膜。材料来自商业供应商:法国阿科玛的PEBAX MH 1657和西班牙TECNAN的ZnO纳米颗粒。
3:5 wt%和1 wt% ZnO纳米颗粒的纳米复合薄膜。材料来自商业供应商:
3. 实验设备与材料清单:设备:透射电镜(JEOL JEM-2010)、傅里叶变换红外光谱仪(Nicolet-550)、场发射扫描电镜(MIRA3 TESCAN)、原子力显微镜(NT-MDT Solver P47)、差示扫描量热仪(Netzsch DSC 250)、热重分析仪(Netzsch TG-F3209)。材料:PEBA聚合物、ZnO纳米颗粒、乙醇/水溶剂混合物。
4:实验设备与材料清单:
4. 实验步骤与操作流程:通过将PEBA溶解于乙醇/水中制备掺杂溶液,加入ZnO纳米颗粒并搅拌超声,浇铸到玻璃板上,先室温干燥再真空烘箱干燥,最后用指定仪器进行表征。
5:0)、傅里叶变换红外光谱仪(Nicolet-550)、场发射扫描电镜(MIRA3 TESCAN)、原子力显微镜(NT-MDT Solver P47)、差示扫描量热仪(Netzsch DSC 250)、热重分析仪(Netzsch TG-F3209)。材料:
5. 数据分析方法:使用Nano scope软件分析AFM数据,Netzsch软件分析DSC和TGA数据,测量参数包括表面粗糙度、热转变和重量损失。
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获取完整内容-
Transmission Electron Microscope
JEM-2010
JEOL
Used for TEM analyses to observe nanoparticle size and morphology.
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Fourier Transform Infrared Spectrometer
Nicolet-550
Nicolet
Used for FTIR spectroscopy to analyze chemical interactions in the films.
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Field Emission Scanning Electron Microscope
MIRA3
TESCAN
Used for FESEM to examine surface and cross-sectional morphology of films.
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Atomic Force Microscope
Solver P47
NT-MDT
Used for AFM to study surface morphology and measure roughness parameters.
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Differential Scanning Calorimeter
DSC 250
Netzsch
Used for DSC to measure thermal properties such as glass transition and melting points.
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Thermogravimetric Analyzer
TG-F3209
Netzsch
Used for TGA to evaluate thermal stability and weight loss of films.
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PEBA Polymer
PEBAX MH 1657
Arkema
Used as the base polymer for preparing nanocomposite thin films.
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Zinc Oxide Nanoparticles
TECNAN
Used as the inorganic filler to enhance properties of the nanocomposite films.
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