掺铝氧化锌纳米粉体的制备及性能研究..doc

第33卷第1期2011年3月湖北大学学报(自然科学版JournalofHubeiUniversity(.,2011收稿日期:20100306基金项目:武汉市中小企业创新基金项目(200911011428资助作者简介:李伟博(1985,男,硕士生;蒋涛,通信作者,教授,Email:******@:10002375(201101007204掺铝氧化锌纳米粉体的制备及性能研究李伟博,张刚申,高珊,蒋涛(湖北大学材料科学与工程学院,湖北武汉430062摘要采用溶胶凝胶法制备掺铝氧化锌(AZO纳米粉体,将其用硅烷偶联剂表面改性,采用溶液共混法制备出聚乙烯醇缩丁醛(PVB/掺铝氧化锌(、X线衍射分析、透射电镜、激光粒度分析仪、紫外可见分光光度仪、紫外可见近红外分光光度仪对AZO粉体及其改性后的无水乙醇分散液和PVB/:随着铝掺杂含量增加,%时,PVB/AZO复合膜片紫外光线透过率最高,;溶胶凝胶法;结晶程度;(ZnO是一种半导体材料,其原材料便宜、无毒,已经在表面声学波器件、平板显示器、太阳能电池、建筑玻璃等领域得到应用[1].在聚合物应用中,可以将纳米氧化锌表面改性后作为添加剂加入,从而使聚合物具有抗紫外[2]、杀菌[3],可以提高ZnO中自由载流子浓度,,并将其应用于聚合物中,作为ITO(氧化铟锡和ATO(氧化锡锑等透明隔热添加剂[4]的替代品,可以大幅度降低生产成本,(AZO纳米粒子的制备方法主要有化学共沉淀法、微乳液法、水热法、溶胶凝胶法等[57].其中采用化学共沉淀法简便、产量大,但该法制得粉体团聚较严重,且粒径分布较宽;采用微乳法制得的粉体粒径小且分布窄,但团聚现象较为严重并且产量低,难以在工业上产业化;水热法制备粉体避免了烧结的步骤,但耗能较大,在实验室制备中较为常见;溶胶凝胶法制备粒径较为均匀,也有团聚现象出现,但对于掺杂体系来说,,研究Al掺杂含量对ZnO结晶程度的影响;并将AZO粒子表面改性作为添加剂加入聚乙烯醇缩丁醛(PVB中,研究不同Al掺杂含量对PVB/((CH3COO2Zn2H2O,分析纯,国药集团;九水合硝酸铝(Al(NO339H2O,分析纯,国药集团;乙二醇甲醚(CH3OCH2CH2OH,分析纯,国药集团;乙醇胺(NH2CH2CH2OH,分析纯,国药集团;聚乙烯醇缩丁醛(PVB,市售,武汉泓锦公司;无水乙醇(CH3CH2OH,分析纯,国药集团;硅烷偶联剂(KH570,分析纯,,,,在65水浴中搅拌反应2h,待冷却至室温后,再分别加入0、、3、、,搅拌均匀,静置一段时间形成透明溶胶,接着将溶胶放入80真空烘箱烘干,:掺铝氧化锌纳米粉体的制备及性能研究73放入马弗炉在300先预烧1h,经过研磨,最后将预烧后的粉末在600下煅烧2h,,加入50mL丙酮,超声10min,再加入适量硅烷偶联剂(KH570,再在60水浴下搅拌3h,过滤、,经过超声,,,,与适量AZO无水乙醇分散液混合,搅拌均匀,倒入自制的PET模具,在40真空烘箱烘干,制备出PVB/,在平板硫化机上用1mm厚模框压制,,WCT1A型,北京光学仪器厂;X线衍射仪,D/Max3C型,日本理学;透射电子显微镜,Technai型,荷兰Philip;激光粒度分布仪,HPPS型,英国Mal