细菌纤维素基电磁功能复合膜的制备与性能研究

细菌纤维素基电磁功能复合膜的制备与性能研究

作者:师大云端图书馆 时间:2016-07-10 分类:硕士论文 喜欢:1886
师大云端图书馆

【摘要】细菌纤维素(BC)是一种新型的生物材料,可再生且无污染。其具有独特的三维网状结构,表面有很多活泼羟基,反应活性高,可以引导控制合成具有特定形貌的聚合物纳米功能复合材料。并且它具有柔性、可加工性和良好的力学性能,可被用作高性能的复合材料基体。钴铁氧体(CoFe2O4)是性能优良的软磁材料,具有优良的磁学特性,高的磁晶各向异性、高的矫顽力和磁饱和强度,其化学性能稳定且耐腐蚀和磨损,因此被广泛应用于垂直磁记录、磁性和磁光器件、微波器件以及电磁屏蔽材料。聚吡咯(PPy)作为三大导电聚合物材料之一,具有制备条件温和、制备成本低,电导率高,无毒且化学稳定性好等优点。但其不熔不溶的特点使得加工性能差,纯力学性能差,限制了它的应用。本文以细菌纤维素作为基体材料,通过共沉淀法原位复合法制备了纳米钴铁氧体/细菌纤维素磁性复合膜,探究其结构及性能。并在此基础上,继续通过原位化学氧化聚合法,制备了导电聚合物聚吡咯/磁性纳米颗粒钴铁氧体/细菌纤维素复合膜,探究其结构性能及应用,获得了兼具导电导磁的柔性电磁功能复合膜材料。具体工作如下:(1)对CoFe2O4/BC磁性复合膜的制备进行了初步探讨,研究了钴铁离子初始反应浓度和加入表面活性剂PVP对复合膜性能的影响,并用FE-SEM,FTIR,XRD,PPMS,EA,TGA等方法对复合膜性能进行了表征。当钴离子浓度为0.07mol/L时,复合膜的磁性能最好,其饱和磁化率可达14.25emu/g。加入表面活性剂PVP改善了纳米钴铁氧体颗粒的团聚现象,使其分散更均匀。(2)对PPy/CoFe2O4/BC电磁功能复合膜的制备进行了初步探讨,通过改变吡咯单体浓度和钴铁离子浓度设置正交实验,研究对复合膜性能的影响,同样用FE-SEM,FTIR,XRD,EA,TGA等方法对复合膜性能进行了表征。随着吡咯单体浓度的增加,复合膜电导率增大,当吡咯浓度增加到0.07mol/L后,电导率稳定在0.4S/cm。复合膜具有吸波性能,其电磁屏蔽效能接近30dB,可满足日常生活所需屏蔽使用。
【作者】李琪琪;
【导师】陈仕艳;
【作者基本信息】东华大学,材料工程(专业学位),2014,硕士
【关键词】细菌纤维素;钴铁氧体;聚吡咯;

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