chidoanthuphat_qlbmb
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Luận văn: Nghiên cứu chế tạo và khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ của vật liệu Polyme dẫn PPy/CLAY Nanocompozit: Luận văn ThS. Hóa học: 60 44 21
Nhà xuất bản: ĐHKHTN
Ngày: 2011
Chủ đề: Hóa lý
Sóng điện từ
Vật liệu Polyme
Miêu tả: 61 tr. + CD-ROM
Luận văn ThS. Hóa lý thuyết và hóa lý -- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2011
Tổng quan về công nghệ nano; plyme dẫn clay nanocompozit. Trình bày phương pháp thực nghiệm: chế tạo vật liệu polypyrol clay nanocompozit; chế tạo mẫu lớp phủ màng acrylic; phương pháp nghiên cứu (phương pháp phổ hồng ngaoij FT-IR, phương pháp nhiễu xạ tia X, kính hiển vi điện tử, phương pháp phân tích nhiệt khối lượng, phương pháp đo độ dẫn 4 mũi dò
. Đưa ra kết quả và thảo luận: nghiên cứu tính chất của bentonit tinh thể; nghiên cứu tính chất của polypyrol clay nanocompozit; khảo sát tính chất màng acrylic PPy/clay nanocompozit
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN ............................................................................. 2
1.1. Hóa học và công nghệ nano ....................................................................... 2
1.2. Polyme dẫn clay nanocompozit ................................................................. 3
1.2.1. Polyme dẫn thuần ................................................................................ 3
1.2.2. Một số loại polyme dẫn thuần tiêu biểu .............................................. 7
1.2.2.1. Polyanilin ..................................................................................... 7
1.2.2.2. Polypyrol ....................................................................................... 7
1.2.2.3. Một số polyme dẫn tiêu biểu khác ................................................ 8
1.2.2.4. Polyme dẫn điện cấu trúc nano ..................................................... 8
1.2.3. Nano clay hữu cơ................................................................................. 9
1.2.3.1. Khoáng sét bentonit....................................................................... 9
1.2.3.2. Biến tính hữu cơ hoá khoáng sét................................................. 13
1.2.3.3. Công nghệ chế tạo vật liệu nanocompozit từ khoáng sét và
polyme ...................................................................................................... 15
1.2.2.4. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng nanocompozit ......................... 17
CHƢƠNG 2 THỰC NGHIỆM ....................................................................... 28
2.1. Chế tạo vật liệu polypyrol clay nanocompozit ....................................... 28
2.1.1. Nguyên liệu........................................................................................ 28
2.1.2. công cụ phản ứng.............................................................................. 29
2.1.3. Thao tác.............................................................................................. 29
2.2. Chế tạo mẫu lớp phủ màng acrylic .......................................................... 30
2.3. Các phƣơng pháp nghiên cứu................................................................... 30
2.3.1. Phƣơng pháp phổ hồng ngoại FT-IR................................................. 30
2.3.2. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X .............................................................. 31
2.3.3. Kính hiển vi điện tử ........................................................................... 31
2.3.3.1. Kính hiển vi điện tử quét phân giải cao (FE-SEM) .................... 31
2.3.3.2. Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) ...................................... 32
2.3.3.3. Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) ............................................. 32
2.3.4. Phƣơng pháp phân tích nhiệt khối lƣợng (Thermal Gravimetric
Analysis-TGA)............................................................................................. 32
2.3.5. Phƣơng pháp đo độ dẫn 4 mũi dò...................................................... 33
CHƢƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................ 35
3.1. Nghiên cứu tính chất của bentonit tinh chế.............................................. 35
3.1.1. Xác định kích thƣớc hạt của Bentonit ............................................... 35
3.1.2. Thành phần hoá học của Bentonit tinh chế ....................................... 35
3.1.3. Diện tích bề mặt của bentonit ............................................................ 36
3.1.4. Độ trƣơng nở của Bentonit ................................................................ 36
3.2. Nghiên cứu tính chất của polypyrol clay nanocompozit ......................... 37
3.2.1. Tính chất điện .................................................................................... 37
3.2.2. Tính chất nhiệt ................................................................................... 38
3.2.3. Nghiên cứu nhiễu xạ tia X................................................................. 39
3.2.4. Nghiên cứu quang phổ FTIR ............................................................. 40
3.2.5. Nghiên cứu hình thái học của vật liệu PPy/clay nanocompozit ....... 43
3.3. Khảo sát tính chất màng acrylic PPy/clay nanocompozit........................ 45
3.3.1. Điện trở vuông của màng................................................................... 45
3.3.2. Khảo sát độ bám dính màng sơn trên các chất liệu khác nhau.......... 46
3.3.3. Khảo sát bề mặt màng sơn bằng kính hiển vi điện tử........................ 46
3.3.4. Khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ của vật liệu polypyrol clay
nanocompozit............................................................................................... 48
3.3.4.1. Khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ vào hàm lƣợng clay ........ 48
3.3.4.2. Khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ vào độ dầy màng hấp thụ ..... 53
3.3.2.2. Khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ của màng sơn
nanocompozit tại các dải tần khác nhau ...................................................... 57
KẾT LUẬN.................................................................................................. 61
Từ khi được phát minh đến nay, polyme dẫn đã thu hút được sự quan
tâm nghiên cứu của các nhà khoa học, mở ra một cuộc cách mạng mới trong
lĩnh vực vật liệu. Các loại vật liệu polyme dẫn như polypyrol, polyanilin,
polyphenylen, polythiophen... là những polyme có cấu trúc đôi liên hợp đã
được nghiên cứu nhiều hơn cả. Vật liệu polyme dẫn đã được ứng dụng thành
công trong nhiều lĩnh vực như công nghệ điện tử tin học chế tạo các điôt phát
quang làm các màn hình màu siêu mỏng, ứng dụng polyme dẫn làm vật liệu
chống ăn mòn kim loại, làm vật liệu thông minh chế tạo các cảm biến (sensơ)
hay chế tạo vật liệu hấp thụ sóng điện từ... Nhưng nhược điểm của vật liệu
polyme dẫn là rất khó tan trong các dung môi hữu cơ và không nóng chảy đã
gây khó khăn cho quá trình gia công vật liệu.
Khoa học vật liệu đã phát triển vượt bậc kể từ những phát minh về hệ
thống vật liệu nanocompozit. Hệ nano là hệ gồm các hạt cực nhỏ có kích
thước trong khoảng từ 0,1 - 100 nm, các đặc tính của nó khác với nguyên tử
nhưng vẫn liên quan đến nguyên tử. Nanocompozit là lớp vật liệu đặc biệt
xuất phát từ sự cấu thành phù hợp của hai hay nhiều loại vật liệu kích thước
nano. Vật liệu polyme dẫn clay nanocompozit được tạo thành từ quá trình
trùng hợp cation xen giữa hai lớp montmorillonit trong khoáng sét và các
monome như anilin, pyrol... Vật liệu mới này có triển vọng ứng dụng lớn
trong nhiều ngành khoa học và công nghệ kỹ thuật cao.
Đề tài: “Nghiên cứu chế tạo và khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ
của vật liệu polyme dẫn polypyrol clay nanocompozit” tập trung nghiên cứu
công nghệ chế tạo vật liệu polyme dẫn, polyme dẫn clay nanocompozit,
nghiên cứu tính chất điện, tính chất nhiệt, nghiên cứu cấu trúc, nghiên cứu
khả năng hấp thụ sóng điện từ của vật liệu này.
1.1. Hóa học và công nghệ nano
Công nghệ nano được ứng dụng ở hầu hết các lĩnh vực của khoa học và
công nghệ, làm thay đổi bản chất của hầu hết mọi đối tượng do con người tạo
ra trong thế kỷ 21. Khoa học và công nghệ nano đã có nhiều thành tựu trong
nhiều lĩnh vực như trong y dược, trong công nghệ sinh học, công nghệ vật
liệu mới, công nghệ thông tin, công nghệ điện tử viễn thông, công nghệ môi
trường, đặc biệt là trong lĩnh vực khoa học quân sự và an ninh quốc phòng [4,
6]. Chính vì vậy khoa học và công nghệ nano đang là cuộc cách mạng khoa
học và công nghệ trong thế kỷ này.
Công nghệ nano được hiểu là kỹ thuật sử dụng những hạt kích thước từ
0,1 ÷ 100 nm để tạo ra sự biến đổi hoàn toàn lý tính của vật liệu do hiệu ứng
kích thước lượng tử. Trong công nghệ nano có cách từ trên xuống
dưới (top-down) có nghĩa là chia nhỏ một hệ thống lớn để cuối cùng tạo ra
được đơn vị có kích thước nano và cách từ dưới lên trên (bottom-up)
là lắp ghép những hạt cỡ phân tử hay nguyên tử lại để thu được kích thước
nano [4, 38]. Trong những năm gần đây cách được sử dụng là bottomup mà hoá học polyme là một phương tiện quan trọng của cách này.
Các phương pháp chế tạo vật liệu cấu trúc nano có thể từ tổng hợp hoá
học hay bằng những công đoạn đặc biệt để tạo nên vật liệu có cấu trúc nano.
Những chất để chế tạo vật liệu cấu trúc nano có thể là thuần hữu cơ hay vô cơ
hay cũng có thể sử dụng vật liệu compozit lai hỗn tính hữu cơ - vô cơ [6, 40].
Vật liệu có cấu trúc nano có thể được sử dụng với nhiều mục đích khác
nhau. Người ta có thể phân tán vật liệu có cấu trúc nano trong môi trường
khác hay phủ bọc lên nó một màng mỏng nano, được ứng dụng trong lọc
quang học có độ chọn lọc cao, hay vật liệu cách nhiệt, vật liệu đoản nhiệt độ
Tiến hành so sánh sự phụ thuộc của cường độ sóng điện từ bị hấp thụ
vào hàm lượng clay trong nanocompozit chế tạo màng sơn trình bày tại bảng
3.5 và hình 3.20. Kết quả cho thấy màng chứa PPy có độ hấp thụ kém hơn
màng chứa clay nanocompozit. Kết quả cũng cho thấy ở các tần số 2,5 GHz,
2,7GHz, 3,2GHz, 3,5GHz thì khả năng hấp thụ sóng điện từ cực đại đều ở tại
hàm lượng clay 5% trong nanocompozit tức là với hàm lượng 5% clay trong
nanocompozit thì khả năng hấp thụ sóng điện từ là tốt nhất. Điều này là do khi
tăng hàm lượng clay sẽ làm tăng khả năng hấp thụ sóng điện từ của màng
nanocompozit do khoảng cách giữa 2 lớp mạng tinh thể của clay tăng lên dẫn
đến sóng điện từ phản xạ lại giữa hai mặt mạng và bị hấp thụ bởi polypyrol
giữa chúng. Nano clay làm tăng diện tích bề mặt màng, làm tán xạ sóng điện
từ theo các hướng khác nhau dẫn đến làm tăng khả năng hấp thụ sóng điện từ.
Khi hàm lượng clay quá cao thì chúng bị co cụm lại dẫn đến độ dẫn của
nanocompozit giảm, sự phân bố của nanocompozit trên bề mặt lớp phủ kém
hơn dẫn đến làm giảm khả năng tán xạ sóng điện từ. Từ các kết quả nghiên
cứu trên, luận văn lựa chọn hàm lượng clay trong nanocompozit chế tạo màng
sơn là 5% để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.
3.3.4.2. Khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ vào độ dầy màng hấp thụ
Tiến hành chế tạo các mẫu màng sơn phủ trên cơ sở acrylic và
polypyrol clay nano compozit với hàm lượng clay 5% theo tỷ lệ acrylic/
nanocompozit là 1:1. Các mẫu sơn được quét đều lên đế gỗ với độ dầy màng
sơn 50 μm, 100 μm, 150 μm và 200 μm. Tiến hành đo độ hấp thụ sóng điện từ
của các mẫu màng sơn. Kết quả đo khả năng hấp thụ sóng điện từ của mẫu
màng chứa nanocompozit có độ dầy 50 μm đã được trình bày tại hình 3.17.
Khả năng hấp thụ sóng điện từ của màng acrylic trộn PPy/5% clay
nanocompozit có độ dầy 100 μm ở dải tần từ 2,5 GHz đến 3,5 GHz được trình
bày tại hình 3.21. Kết quả cho thấy ở tần số 2,5 GHz cường độ sóng giảm
KẾT LUẬN
Thực hiện đề tài “Nghiên cứu chế tạo và khảo sát khả năng hấp thụ
sóng điện từ của vật liệu polyme dẫn polypyrol clay nanocompozit” luận văn
đã đạt được một số kết quả sau:
1. Đã khảo sát tính chất và thành phần của clay Thuận Hải tinh chế; hữu cơ
hóa clay bằng monome pyrol, tổng hợp được vật liệu polypyrol clay
nanocompozit bằng công nghệ trùng hợp ken giữa các lớp clay.
2. Đã xác định thành phần và cấu trúc của polypyrol clay nanocompozit bằng
nhiễu xạ tia Rơnghen, phổ hấp thụ hồng ngoại. Kết quả phân tích cấu trúc
bằng nhiễu xạ Rơnghen cho thấy khoảng cách giữa các lớp khoáng sét
thay đổi từ 12Ao lên đến 14,5Ao.
3. Đã xác định tính chất dẫn điện của vật liệu, độ dẫn của vật liệu giảm dần
khi thêm lượng clay vào nanocompozit, từ 0-5% clay thì độ dẫn giảm nhẹ
và lớn hơn 5% thì độ dẫn giảm nhanh hơn. Điện trở vuông của màng tăng
dần theo hàm lượng clay, từ 0-5% clay thì điện trở vuông tăng nhẹ và lớn
hơn 5% thì điện trở vuông tăng nhanh hơn.
4. Nghiên cứu tính chất nhiệt của vật liệu nanocompozit bằng phương pháp
phân tích nhiệt TGA, DTA. Kết quả cho thấy vật liệu PPy/clay
nanocompozit có nhiệt độ phân huỷ ở 451,4oC, cao hơn polypyrol
(422,8oC). Nghiên cứu hình thái học của vật liệu bằng ảnh SEM, TEM,
AFM đã chứng minh được sự hình thành cấu trúc nano của vật liệu chế tạo.
5. Khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ của vật liệu polypyrol clay nano
compozit cho thấy ở hàm lượng 5% clay cho khả năng hấp thụ sóng điện
từ tốt nhất, độ dày lớp phủ càng cao thì khả năng hấp thụ càng tốt. Tại độ
dầy lớp phủ 150 μm thì khả năng hấp thụ tới 97% ở dải 2,0-3,5 GHz và
5,0-8,0 GHz, < 90% ở dải 8,0-12,0 GHz.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Luận văn: Nghiên cứu chế tạo và khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ của vật liệu Polyme dẫn PPy/CLAY Nanocompozit: Luận văn ThS. Hóa học: 60 44 21
Nhà xuất bản: ĐHKHTN
Ngày: 2011
Chủ đề: Hóa lý
Sóng điện từ
Vật liệu Polyme
Miêu tả: 61 tr. + CD-ROM
Luận văn ThS. Hóa lý thuyết và hóa lý -- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2011
Tổng quan về công nghệ nano; plyme dẫn clay nanocompozit. Trình bày phương pháp thực nghiệm: chế tạo vật liệu polypyrol clay nanocompozit; chế tạo mẫu lớp phủ màng acrylic; phương pháp nghiên cứu (phương pháp phổ hồng ngaoij FT-IR, phương pháp nhiễu xạ tia X, kính hiển vi điện tử, phương pháp phân tích nhiệt khối lượng, phương pháp đo độ dẫn 4 mũi dò
. Đưa ra kết quả và thảo luận: nghiên cứu tính chất của bentonit tinh thể; nghiên cứu tính chất của polypyrol clay nanocompozit; khảo sát tính chất màng acrylic PPy/clay nanocompozitCHƢƠNG I. TỔNG QUAN ............................................................................. 2
1.1. Hóa học và công nghệ nano ....................................................................... 2
1.2. Polyme dẫn clay nanocompozit ................................................................. 3
1.2.1. Polyme dẫn thuần ................................................................................ 3
1.2.2. Một số loại polyme dẫn thuần tiêu biểu .............................................. 7
1.2.2.1. Polyanilin ..................................................................................... 7
1.2.2.2. Polypyrol ....................................................................................... 7
1.2.2.3. Một số polyme dẫn tiêu biểu khác ................................................ 8
1.2.2.4. Polyme dẫn điện cấu trúc nano ..................................................... 8
1.2.3. Nano clay hữu cơ................................................................................. 9
1.2.3.1. Khoáng sét bentonit....................................................................... 9
1.2.3.2. Biến tính hữu cơ hoá khoáng sét................................................. 13
1.2.3.3. Công nghệ chế tạo vật liệu nanocompozit từ khoáng sét và
polyme ...................................................................................................... 15
1.2.2.4. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng nanocompozit ......................... 17
CHƢƠNG 2 THỰC NGHIỆM ....................................................................... 28
2.1. Chế tạo vật liệu polypyrol clay nanocompozit ....................................... 28
2.1.1. Nguyên liệu........................................................................................ 28
2.1.2. công cụ phản ứng.............................................................................. 29
2.1.3. Thao tác.............................................................................................. 29
2.2. Chế tạo mẫu lớp phủ màng acrylic .......................................................... 30
2.3. Các phƣơng pháp nghiên cứu................................................................... 30
2.3.1. Phƣơng pháp phổ hồng ngoại FT-IR................................................. 30
2.3.2. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X .............................................................. 31
2.3.3. Kính hiển vi điện tử ........................................................................... 31
2.3.3.1. Kính hiển vi điện tử quét phân giải cao (FE-SEM) .................... 31
2.3.3.2. Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) ...................................... 32
2.3.3.3. Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) ............................................. 32
2.3.4. Phƣơng pháp phân tích nhiệt khối lƣợng (Thermal Gravimetric
Analysis-TGA)............................................................................................. 32
2.3.5. Phƣơng pháp đo độ dẫn 4 mũi dò...................................................... 33
CHƢƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................ 35
3.1. Nghiên cứu tính chất của bentonit tinh chế.............................................. 35
3.1.1. Xác định kích thƣớc hạt của Bentonit ............................................... 35
3.1.2. Thành phần hoá học của Bentonit tinh chế ....................................... 35
3.1.3. Diện tích bề mặt của bentonit ............................................................ 36
3.1.4. Độ trƣơng nở của Bentonit ................................................................ 36
3.2. Nghiên cứu tính chất của polypyrol clay nanocompozit ......................... 37
3.2.1. Tính chất điện .................................................................................... 37
3.2.2. Tính chất nhiệt ................................................................................... 38
3.2.3. Nghiên cứu nhiễu xạ tia X................................................................. 39
3.2.4. Nghiên cứu quang phổ FTIR ............................................................. 40
3.2.5. Nghiên cứu hình thái học của vật liệu PPy/clay nanocompozit ....... 43
3.3. Khảo sát tính chất màng acrylic PPy/clay nanocompozit........................ 45
3.3.1. Điện trở vuông của màng................................................................... 45
3.3.2. Khảo sát độ bám dính màng sơn trên các chất liệu khác nhau.......... 46
3.3.3. Khảo sát bề mặt màng sơn bằng kính hiển vi điện tử........................ 46
3.3.4. Khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ của vật liệu polypyrol clay
nanocompozit............................................................................................... 48
3.3.4.1. Khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ vào hàm lƣợng clay ........ 48
3.3.4.2. Khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ vào độ dầy màng hấp thụ ..... 53
3.3.2.2. Khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ của màng sơn
nanocompozit tại các dải tần khác nhau ...................................................... 57
KẾT LUẬN.................................................................................................. 61
Từ khi được phát minh đến nay, polyme dẫn đã thu hút được sự quan
tâm nghiên cứu của các nhà khoa học, mở ra một cuộc cách mạng mới trong
lĩnh vực vật liệu. Các loại vật liệu polyme dẫn như polypyrol, polyanilin,
polyphenylen, polythiophen... là những polyme có cấu trúc đôi liên hợp đã
được nghiên cứu nhiều hơn cả. Vật liệu polyme dẫn đã được ứng dụng thành
công trong nhiều lĩnh vực như công nghệ điện tử tin học chế tạo các điôt phát
quang làm các màn hình màu siêu mỏng, ứng dụng polyme dẫn làm vật liệu
chống ăn mòn kim loại, làm vật liệu thông minh chế tạo các cảm biến (sensơ)
hay chế tạo vật liệu hấp thụ sóng điện từ... Nhưng nhược điểm của vật liệu
polyme dẫn là rất khó tan trong các dung môi hữu cơ và không nóng chảy đã
gây khó khăn cho quá trình gia công vật liệu.
Khoa học vật liệu đã phát triển vượt bậc kể từ những phát minh về hệ
thống vật liệu nanocompozit. Hệ nano là hệ gồm các hạt cực nhỏ có kích
thước trong khoảng từ 0,1 - 100 nm, các đặc tính của nó khác với nguyên tử
nhưng vẫn liên quan đến nguyên tử. Nanocompozit là lớp vật liệu đặc biệt
xuất phát từ sự cấu thành phù hợp của hai hay nhiều loại vật liệu kích thước
nano. Vật liệu polyme dẫn clay nanocompozit được tạo thành từ quá trình
trùng hợp cation xen giữa hai lớp montmorillonit trong khoáng sét và các
monome như anilin, pyrol... Vật liệu mới này có triển vọng ứng dụng lớn
trong nhiều ngành khoa học và công nghệ kỹ thuật cao.
Đề tài: “Nghiên cứu chế tạo và khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ
của vật liệu polyme dẫn polypyrol clay nanocompozit” tập trung nghiên cứu
công nghệ chế tạo vật liệu polyme dẫn, polyme dẫn clay nanocompozit,
nghiên cứu tính chất điện, tính chất nhiệt, nghiên cứu cấu trúc, nghiên cứu
khả năng hấp thụ sóng điện từ của vật liệu này.
1.1. Hóa học và công nghệ nano
Công nghệ nano được ứng dụng ở hầu hết các lĩnh vực của khoa học và
công nghệ, làm thay đổi bản chất của hầu hết mọi đối tượng do con người tạo
ra trong thế kỷ 21. Khoa học và công nghệ nano đã có nhiều thành tựu trong
nhiều lĩnh vực như trong y dược, trong công nghệ sinh học, công nghệ vật
liệu mới, công nghệ thông tin, công nghệ điện tử viễn thông, công nghệ môi
trường, đặc biệt là trong lĩnh vực khoa học quân sự và an ninh quốc phòng [4,
6]. Chính vì vậy khoa học và công nghệ nano đang là cuộc cách mạng khoa
học và công nghệ trong thế kỷ này.
Công nghệ nano được hiểu là kỹ thuật sử dụng những hạt kích thước từ
0,1 ÷ 100 nm để tạo ra sự biến đổi hoàn toàn lý tính của vật liệu do hiệu ứng
kích thước lượng tử. Trong công nghệ nano có cách từ trên xuống
dưới (top-down) có nghĩa là chia nhỏ một hệ thống lớn để cuối cùng tạo ra
được đơn vị có kích thước nano và cách từ dưới lên trên (bottom-up)
là lắp ghép những hạt cỡ phân tử hay nguyên tử lại để thu được kích thước
nano [4, 38]. Trong những năm gần đây cách được sử dụng là bottomup mà hoá học polyme là một phương tiện quan trọng của cách này.
Các phương pháp chế tạo vật liệu cấu trúc nano có thể từ tổng hợp hoá
học hay bằng những công đoạn đặc biệt để tạo nên vật liệu có cấu trúc nano.
Những chất để chế tạo vật liệu cấu trúc nano có thể là thuần hữu cơ hay vô cơ
hay cũng có thể sử dụng vật liệu compozit lai hỗn tính hữu cơ - vô cơ [6, 40].
Vật liệu có cấu trúc nano có thể được sử dụng với nhiều mục đích khác
nhau. Người ta có thể phân tán vật liệu có cấu trúc nano trong môi trường
khác hay phủ bọc lên nó một màng mỏng nano, được ứng dụng trong lọc
quang học có độ chọn lọc cao, hay vật liệu cách nhiệt, vật liệu đoản nhiệt độ
Tiến hành so sánh sự phụ thuộc của cường độ sóng điện từ bị hấp thụ
vào hàm lượng clay trong nanocompozit chế tạo màng sơn trình bày tại bảng
3.5 và hình 3.20. Kết quả cho thấy màng chứa PPy có độ hấp thụ kém hơn
màng chứa clay nanocompozit. Kết quả cũng cho thấy ở các tần số 2,5 GHz,
2,7GHz, 3,2GHz, 3,5GHz thì khả năng hấp thụ sóng điện từ cực đại đều ở tại
hàm lượng clay 5% trong nanocompozit tức là với hàm lượng 5% clay trong
nanocompozit thì khả năng hấp thụ sóng điện từ là tốt nhất. Điều này là do khi
tăng hàm lượng clay sẽ làm tăng khả năng hấp thụ sóng điện từ của màng
nanocompozit do khoảng cách giữa 2 lớp mạng tinh thể của clay tăng lên dẫn
đến sóng điện từ phản xạ lại giữa hai mặt mạng và bị hấp thụ bởi polypyrol
giữa chúng. Nano clay làm tăng diện tích bề mặt màng, làm tán xạ sóng điện
từ theo các hướng khác nhau dẫn đến làm tăng khả năng hấp thụ sóng điện từ.
Khi hàm lượng clay quá cao thì chúng bị co cụm lại dẫn đến độ dẫn của
nanocompozit giảm, sự phân bố của nanocompozit trên bề mặt lớp phủ kém
hơn dẫn đến làm giảm khả năng tán xạ sóng điện từ. Từ các kết quả nghiên
cứu trên, luận văn lựa chọn hàm lượng clay trong nanocompozit chế tạo màng
sơn là 5% để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.
3.3.4.2. Khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ vào độ dầy màng hấp thụ
Tiến hành chế tạo các mẫu màng sơn phủ trên cơ sở acrylic và
polypyrol clay nano compozit với hàm lượng clay 5% theo tỷ lệ acrylic/
nanocompozit là 1:1. Các mẫu sơn được quét đều lên đế gỗ với độ dầy màng
sơn 50 μm, 100 μm, 150 μm và 200 μm. Tiến hành đo độ hấp thụ sóng điện từ
của các mẫu màng sơn. Kết quả đo khả năng hấp thụ sóng điện từ của mẫu
màng chứa nanocompozit có độ dầy 50 μm đã được trình bày tại hình 3.17.
Khả năng hấp thụ sóng điện từ của màng acrylic trộn PPy/5% clay
nanocompozit có độ dầy 100 μm ở dải tần từ 2,5 GHz đến 3,5 GHz được trình
bày tại hình 3.21. Kết quả cho thấy ở tần số 2,5 GHz cường độ sóng giảm
KẾT LUẬN
Thực hiện đề tài “Nghiên cứu chế tạo và khảo sát khả năng hấp thụ
sóng điện từ của vật liệu polyme dẫn polypyrol clay nanocompozit” luận văn
đã đạt được một số kết quả sau:
1. Đã khảo sát tính chất và thành phần của clay Thuận Hải tinh chế; hữu cơ
hóa clay bằng monome pyrol, tổng hợp được vật liệu polypyrol clay
nanocompozit bằng công nghệ trùng hợp ken giữa các lớp clay.
2. Đã xác định thành phần và cấu trúc của polypyrol clay nanocompozit bằng
nhiễu xạ tia Rơnghen, phổ hấp thụ hồng ngoại. Kết quả phân tích cấu trúc
bằng nhiễu xạ Rơnghen cho thấy khoảng cách giữa các lớp khoáng sét
thay đổi từ 12Ao lên đến 14,5Ao.
3. Đã xác định tính chất dẫn điện của vật liệu, độ dẫn của vật liệu giảm dần
khi thêm lượng clay vào nanocompozit, từ 0-5% clay thì độ dẫn giảm nhẹ
và lớn hơn 5% thì độ dẫn giảm nhanh hơn. Điện trở vuông của màng tăng
dần theo hàm lượng clay, từ 0-5% clay thì điện trở vuông tăng nhẹ và lớn
hơn 5% thì điện trở vuông tăng nhanh hơn.
4. Nghiên cứu tính chất nhiệt của vật liệu nanocompozit bằng phương pháp
phân tích nhiệt TGA, DTA. Kết quả cho thấy vật liệu PPy/clay
nanocompozit có nhiệt độ phân huỷ ở 451,4oC, cao hơn polypyrol
(422,8oC). Nghiên cứu hình thái học của vật liệu bằng ảnh SEM, TEM,
AFM đã chứng minh được sự hình thành cấu trúc nano của vật liệu chế tạo.
5. Khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ của vật liệu polypyrol clay nano
compozit cho thấy ở hàm lượng 5% clay cho khả năng hấp thụ sóng điện
từ tốt nhất, độ dày lớp phủ càng cao thì khả năng hấp thụ càng tốt. Tại độ
dầy lớp phủ 150 μm thì khả năng hấp thụ tới 97% ở dải 2,0-3,5 GHz và
5,0-8,0 GHz, < 90% ở dải 8,0-12,0 GHz.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: