使用部分碳化结构的未使用化碳量子点 (CQD) 进行增强,可使PVA膜的性增加一倍
Zeeshan Latif1, Hasan B Albargi2,3, Zubair Khaliq1
1Department of Materials, School of Engineering and Technology, National Textile University Faisalabad 37610 Pakistan zeeshanlatif203@yahoo.com zubntu@yahoo.com kinzashahid1560@gmail.com usamakhalidqurashi@gmail.com.
Nanoscale advances
|March 14, 2024
概括
这项研究从和尿素中合成了碳量子点 (CQD),增强了聚乙醇 (PVA) 复合材料. 由此产生的CQD增强的PVA显示了功能性织品的改善机械强度和抗菌特性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 纳米碳增强聚合物复合材料提供出色的机械强度和成本效益.
- 虽然碳纳米管和石墨烯已经得到了充分的研究,但聚合物中碳量子点 (CQD) 的特性在很大程度上仍未被探索.
- 了解CQD的表面化学,性能和分散对于开发先进的纳米复合材料至关重要.
研究的目的:
- 从和尿素中合成CQD.
- 在聚乙烯醇 (PVA) 矩阵中研究CQD的风学和机械性能.
- 探索CQD增强PVA复合材料在功能性织应用中的潜力.
主要方法:
- 使用和尿素合成CQD,使用不同的溶剂和反应温度来控制表面化学和结构.
- 传输电子显微镜 (TEM) 和福里埃变换红外光谱 (FTIR) 证实了CQD特征 (<10 nm,圆形,碳核,功能组).
- 在不同度和温度 (180°C) 的PVA/CQD复合材料上进行了风学和机械测试 (拉力强度).
主要成果:
- PVA/CQD薄膜的动态粘度和颗粒大小在4%的U-CQD含量达到峰值,这是由于180°C的最大交叉连接.
- 与纯PVA相比,优化复合材料的颗粒大小增加了80%,拉伸强度提高了67%.
- CQD在聚合物复合材料中显示出抗菌活性.
结论:
- 从和尿素中合成的CQD有效地增强了PVA的机械特性,并引入了抗菌功能.
- 优化的PVA/CQD复合材料对先进的功能性织应用具有前景,包括形状记忆和光活性织品.
- 对CQD表面化学和分散的进一步研究是保证在聚合物纳米复合材料中更广泛的应用.
