在聚合物中从蒸汽阶段前体中生长的氧化晶体的发展和原子结构
Inbal Weisbord1, Maya Barzilay1, Ruoke Cai1
1Department of Chemical Engineering, Technion - Israel Institute of Technology, 3200003 Haifa, Israel.
序列透合成 (SIS) 能够使聚合物中的无机材料生长. 聚合物中的水含量影响ZnO纳米粒子的大小,分散性和晶体秩序,指导混合材料设计.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 序列透合成 (SIS) 或蒸汽阶段透 (VPI) 是一种越来越多的在聚合物中沉积无机材料的技术.
- 由于材料和应用范围的扩大,了解管理SIS的机制至关重要.
研究的目的:
- 通过使用蒸汽相前体,研究三种不同的聚合物 (PMMA,SU-8,聚合甲蛋白) 中多晶 ZnO 的生长机制.
- 描述SIS期间ZnO纳米晶体大小,结晶性和粒子形成的演变.
主要方法:
- 利用高分辨率扫描传输电子显微镜 (HR-STEM) 和同步龙X射线吸收光谱 (XAS) 进行原子分辨率分析.
- 在现场采用福里埃变换红外光谱学 (FTIR) 和微重力测量技术来监测过程动态和水的作用.
主要成果:
- 在多个SIS循环中观察到ZnO纳米晶核化,生长和聚合在聚合物矩阵中的凝聚.
- 证明了聚合物湿度水平和水的存在显著影响ZnO粒子特性 (大小,分散性,结晶性).
结论:
- SIS允许在聚合物中控制ZnO纳米结构的生长.
- 聚合物的特性,特别是吸水性,是通过SIS调整无机纳米结构形成的关键因素,使混合材料的合理设计成为可能.
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