Study of crystallinity and thermomechanical analysis of annealed poly(ethylene terephthalate) films

The objective of this article was the determination of the degree of crystallinity of a series of heat-set poly(ethylene terephthalate) (PET) films and their study by thermomechanical analysis (TMA) in order to elucidate a peculiar behaviour that takes place around the glass transition region. For this purpose, amorphous cast Mylar films from DuPont were annealed at 115 °C for various periods of time. Four methods were used to study the crystallinity of the samples prepared: differential scanning calorimetry (DSC), density measurements (DM), wide-angle X-ray diffraction (WAXD), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). From the results obtained, the following conclusions are drawn: amorphous PET Mylar films can be crystallized in a degree of about up to 30% after thermal treatment for 30 min (cold crystallization) above glass transition temperature. When these semicrystalline samples are subjected to TMA, they show a two step penetration of the probe into them, which decreases with the increase of the degree of crystallinity. The first step of penetration was attributed to the shrinkage of the amorphous or semicrystalline sample, which takes place on the glass transition temperature, while the second step was attributed to the continuous softening of the sample, and the reorganization of the matter which takes place on heating run due to cold crystallization. © 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Purification and characterization of hydrosoluble components from the sap of Chinese lacquer tree Rhus vernicifera

Continuous gradient elution chromatography (CGEC) was employed to purify and separate enzymes and polysaccharides from the sap of Rhus vernicifera Chinese lacquer tree. There are three different molecules with laccase enzyme activity. Two are enzymes of each other (L1, and L2), whereas the third (RL) is an entirely separate entity. Two polysaccharides (GP1 and GP2) were also found. The Rhus laccase (RL), and isoenzymes L1 and L2, have peak molecular masses of 109,100, 120,000, 103,000 respectively; each has four copper atoms per molecule, and the pI values were 8.2, 8.6, and 9.1, respectively. The structure of the laccases was studied by Fourier-transform infrared (FT-IR) and Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of flight (MALDI-TOF) mass spectrometry. The typical amide I (1646 cm(-1)) and amide II (1545 cm(-1)) bands were observed. The results from MALDI-TOF were similar to those from CGEC, but the molecular mass from the MALDI-TOF was significantly different from that obtained from sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Fabrication and Infrared Optical Properties of Nano Vanadium Dioxide Thin Films

Vanadium dioxide thin films were fabricated by ion beam sputtering on Si3N4/SiO2/Si after a post reductive annealing process in a nitrogen atmosphere. X-ray Diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were employed to analyze the effects of post annealing temperature on crystallinity, morphology, and composition of the vanadium oxide thin films. Transmission properties of vanadium dioxide thin films were measured by Fourier transform-infrared (FT-IR) spectroscopy. The results showed that the as-deposited vanadium oxide thin films were composed of non-crystalline V2O5 and a tetragonal rutile VO2. After annealing at 400 degrees C for 2 h, the mixed phase vanadium oxide (VOx) thin film changed its composition and structure to VO2 and had a (011) oriented monoclinic rutile structure. When increasing the temperature to 450 degrees C, nano VO2 thin films with smaller grains were obtained. FT-IR results showed that the transmission contrast factor of the nano VO2 thin film was more than 0.99 and the transmission of smaller grain nano VO2 thin film was near zero at its switched state. Nano VO2 thin film with smaller grains is an ideal material for application in optical switching devices.

Characterization of silicon carbide thin films and their use in colour sensor

A series of hydrogenated amorphous silicon carbide (a-Si1-xCx:H) films were prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition (PECVD) using a gas mixture of silane, methane, and hydrogen as the reactive source. The previous results show that a high excitation frequency, together with a high hydrogen dilution ratio of the reactive gases, allow an easier incorporation of the carbon atoms into the silicon-rich a-Si1-xCx:H film, widen the valence controllability. The data show that films with optical gaps ranging from about 1.9 to 3.6 eV could be produced. In this work the influence of the hydrogen dilution ratio of the reactive gases on the a-Si1-xCx:H film properties was investigated. The microstuctural and photoelectronic properties of the silicon carbide films were characterized by Rutherford backscattering spectrometry (RBS), elastic recoil detection analysis (ERDA), and FT-IR spectrometry. The results show that a higher hydrogen dilution ratio enhances the incorporation of silicon atoms in the amorphous carbon matrix for carbon-rich a-Si1-xCx:H films. One pin structure was prepared by using the a-Si1-xCx:H film as the intrinsic layer. The light spectral response shows that this structure fits the requirement for the top junction of colour sensor. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Bioactivity of Mg-ion-implanted zirconia and titanium

Titanium and zirconia are bioinert materials lacking bioactivity. In this work, surface modification of the two typical biomaterials is conducted by Mg-ion-implantation using a MEVVA ion source in an attempt to increase their bioactivity. Mg ions were implanted into zirconia and titanium with fluences ranging from 1 x 10(17) to 3 x 10(17) ions/cm(2) at 40 keV. The Mg-implanted samples, as well as control (unimplanted) samples, were immersed in SBF for 7 days and then removed to identify the presence of calcium and phosphate (Ca-P) coatings and to characterize their morphology and structure by SEM, XRD, and FT-IR. SEM observations confirm that globular aggregates are formed on the surfaces of the Mg-implanted zirconia and titanium while no precipitates are observed on the control samples. XRD and FT-IR analyses reveal that the deposits are carbonated hydroxyapatite (HAp). Our experimental results demonstrate that Mg-implantation improves the bioactivity of zirconia and titanium. Further, it is found that the degree of bioactivity is adjustable by the ion dose. Mechanisms are proposed to interpret the improvement of bioactivity as a result of Mg implantation and the difference in bioactivity between zirconia and titanium. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

The fabrication of TiO2-supported zeolite with core/shell heterostructure for ethanol dehydration to ethylene

The TiO2-supported zeolite with core/shell heterostructure was fabricated by coating aluminosilicate zeolite (ASZ) on the TiO2 inoculating seed via in situ hydrothermal synthesis. The catalysts were characterized by transmission electron microscope (TEM), X-ray diffraction (XRD), nitrogen physisorption (BET), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The surface acidity of the catalysts was measured by pyridine-TPD method. The catalytic performance of the catalysts for ethanol dehydration to ethylene was also investigated. The results show that the TiO2-supported zeolite composite catalyst with core/shell heterostructure exhibits prominent conversion efficiency for ethanol dehydration to ethylene.

有机胺-多金属氧酸盐超分子化合物的合成、结构及其光、热变色性质研究

近年来随着纳米材料科学、功能材料科学和超分子材料科学等学科的交叉渗透和迅猛发展，设计合成新型的多金属氧酸盐超分子变色材料和研究其结构、性质及变色机理具有重要的理论意义和应用价值。 本文以光致变色材料和热致变色材料的合成、结构与性质的研究为主线，通过水热法和溶液法制备了一系列含氮有机分子多金属氧酸盐的超分子化合物。解析了它们的晶体结构并研究了它们的光致变色与热致变色性质。采用低温固相反应法制备了具有变色特性的纳米氨基酸多金属氧酸盐。主要研究结果如下： 利用水热合成法制备了乙二胺三钼酸盐晶体,发现乙二胺三钼酸盐不仅具有光致变色性质，而且具有热致变色性质。在 365 nm 的紫外光照射下乙二胺三钼酸盐的光致变色样品呈红棕色，而热致变色样品在 180～250 ℃ 之间为蓝黑色。紫外-可见漫反射光谱被用于表征它们的变色性质。FT-IR 和 XRD 的结果确定着色后的样品其晶体结构和钼氧阴离子的骨架不改变，只是发生了轻微的畸变。一系列的光致变色样品和热致变色样品的ESR谱分别保持着各自特征，但二者有明显的差别，这反映出该化合物的热致变色机理与光致变色机理可能有所不同。这一现象是被首次发现和提出的。 利用水热法成功地合成了1, 6-己二胺三钼酸盐及四钼酸盐超分子化合物。单晶X-射线揭示出1, 6-己二胺三钼酸盐是一个新的超分子化合物，在它的晶体结构中，平行于 a 轴的新的无限链[Mo3O10]2–是由扭曲的MoO6八面体通过共边和共角连接的。质子化的己二胺阳离子占据着由无限链[Mo3O10]2–形成的隧道，它们之间以较强的氢键相互作用，形成了一维网络结构。我们发现这两种晶体均展示了新颖的光致变色与热致变色性质。我们利用FTIR、XRD、ESR和XPS对它们的变色性质进行了研究与探索。 选用4, 4'-联吡啶这种线状双基刚性配体, 利用水热法合成了两种4, 4'-联吡啶多金属钼酸盐晶体：一种是化学式为C10H12Mo7N2O23化合物, 另一种是化学式为C10H12Mo3N2O11化合物。测定了前者的晶体结构。两种晶体同样地展示了光致变色和热致变色性质，但后一种化合物有着明显比前一种化合物敏感的光热变色性质。ESR谱揭示出在UV光照射和加热的条件下，两个化合物中的Mo (Ⅵ) 原子均能被还原成Mo(Ⅴ)原子，但仅后一种化合物通过光热着色后有自由基产生。这是否是造成二者光热变色性质差别的原因，有待于今后更深入的研究和探索。 我们利用水溶液法成功地合成了氨基酸多金属氧酸盐晶体。晶体结构分析表明：组氨酸硅钨酸盐基本结构单元由一个[SiW12O40]4–多阴离子和两个质子化的[H2His]2+有机阳离子靠两个氢键相互作用组成。这个化合物展示了一个新颖的三维网络结构。脯氨酸硅钨酸盐的晶体结构正在解析中。在光照或加热后，这两个化合物的颜色由白色变为蓝色。我们利用FTIR、XRD、Raman和ESR研究了它们的光热变色性质。 将低温固相化学反应制备纳米材料的方法应用于纳米氨基酸多金属氧酸盐的制备，选取Silverton型多酸与多种氨基酸反应合成了系列纳米氨基酸-杂多酸电荷转移化合物。苏氨酸((HThr)7PMo12O42•4H2O) 磷钼多酸盐为形状不很规则的二维纳米片，酪氨酸磷钼多酸盐((HTyr)7PMo12O42•5H2O) 为一维纳米棒，丝氨酸磷钼多酸盐((HSer)7PMo12O42•5H2O)和谷氨酸磷钼多酸盐((HGlu)7PMo12O42•4H2O)为零维纳米粒子。有机给体氨基酸的结构对 Silverton 结构杂多化合物的形成起模板剂的作用，从而导致形貌的差异。在紫外光照射下，这些化合物会从白色变成蓝色，且对光比较敏感。

杯芳烃羧酸萃取稀土、钍与含杯配合物结构研究

本文以大环化合物杯芳烃羧酸为萃取体系，系统考察稀土元素在该体系中的萃取分离性能，比较了钍与稀土元素的萃取性质差异，从而为杯芳烃羧酸在该分离领域中的应用提供一定的实验数据，此外，采用无机水热合成制备了含杯[8]芳烃的三元超分子配位聚合物并表征其结构，具体研究内容如下： 1、 合成杯芳烃并进行化学修饰得萃取剂杯芳烃羧酸，采用熔点测定、元素分析、TG-DTA、FT-IR和1H-NMR等分析方法表征，并利用两相滴定法测定了杯芳烃羧酸的基本常数。 2、 研究杯芳烃羧酸-CHCl3/RE-HCl萃取体系碱金属离子、离子强度、酸度、温度和萃取剂浓度对Eu(III)的萃取分配比影响，并分析其萃取机理。在此基础上，探索杯芳烃羧酸的协同萃取性能，发现杯[4]芳烃羧酸与伯胺N1923的ABC酸碱耦合协萃体系对轻、中、重稀土有不同的协萃能力，协萃系数与原子序数呈“双峰效应”。 3、 在萃取热力学基础上，利用层流恒界面池研究杯[4]芳烃羧酸萃取Nd(III)的动力学性质，确定了萃取反应控制模式随条件不同有所变化，化学反应在相界面上进行，并获得了萃取反应速率方程。 4、 以杯芳烃羧酸-CHCl3/Th-HCl体系研究钍的萃取性能，考察了碱金属离子、离子强度、酸度、温度和萃取剂浓度对Th(IV)的萃取影响，比较其与稀土萃取性能的差异，并在此基础上进一步研究与伯胺N1923协同萃取钍的性能，分析了协同萃取反应机制。 5、 水热合成并表征了含磺化杯[8]芳烃，2，2’-联吡啶与镍的三元超分子配合物。磺化杯[8]在该配合物中呈“双-反向锥式”构型，分子间由氢键和C-H…π相互作用将四核Ni簇连接成三维超分子结构。

气相贝克曼重排新型固体酸催化剂研究

己内酰胺是一种重要的有机化工原料。采用环己酮肟的气相Beckmann重排的方法制己内酰胺可以解决传统的液相工艺中存在的副产硫酸胺、腐蚀设备和污染环境等问题。本研究的目的是开发出适合环己酮肟的气相Beckmann重排的固体酸催化新工艺。 首先，本工作用同位素标记的方法研究了Beckmann重排在固体酸B2O3/γ-Al2O3和TS-1上的反应机理。同位素标记后的产品采用质谱测量。通过与H218O交换氧，发现环己酮肟与H218O的交换在B2O3/γ-Al2O3和TS-1只能进行到一定程度，这暗示固体酸上腈中间体的解离不如经典的机理完全。提出了解离度(α)的概念，其定义为解离了中间体腈与总中间体腈之比。通过拟合实验数据和同位素标记的产品的计算公式，获得了B2O3/γ-Al2O3和TS-1上α 值分别为0.199和0.806的结果。 其次，采用对氧化铝表面合适氟化的方法，对氟化的氧化铝的性能进行研究。发现氧化铝表面氟化可以改善Beckmann重排的性能。氧化铝表面氟化可以消除其表面碱性位，说明了催化剂表面碱性位不利于Beckmann重排。而完全氟化的氧化铝的选择性不如某些固体酸如负载B2O3和Silicalite-1，暗示着表面酸强度也影响催化剂的选择性。同时，我们对适合气相Beckmann重排的催化剂进行了简单的筛选。发现一种稀土焦磷酸盐有可能是适合此反应的催化剂。 再次，研究了稀土焦磷酸盐催化剂上气相Beckmann重排。通过对一些稀土磷酸进行XRD,FT-IR,NH3-TPD和水接触角等表征，发现这类催化剂上表面的弱酸位以及合适的表面疏水是它们具有较好性能的原因。 再次，对焦磷酸铈催化剂的合成以及反应氛围进行了优化。发现优化的反应氛围为催化剂在pH在3~4时沉淀，在500~550度焙烧，在~350度反应，载气~80ml/min，空速在0.43h-1时反应，能保持转化率在98％以上，选择性在70％以上，8小时不失活。 最后，采用P123作为模板剂合成了一种新型的中孔稀土磷酸盐，这种稀土磷酸盐具有无序的虫洞形结构。应用这种新型的中孔稀土磷酸盐于酚类甲醇氧烷基化获得了较好的结果。与不加表面活性剂的材料相比，这种中孔稀土磷酸盐在低温下具有更大的活性并且其选择性不受损失。认为这种中孔的形态对催化性能具有好的影响。

几种稀土氟化物和氧化物纳米发光材料的制备、性能及其应用探索研究

目前，纳米材料已经应用于很多医药和生物领域，诸如临床诊断、药物传送、体内体外荧光标记等。稀土离子掺杂的纳米材料因其独特的发光性质已被认为是有前景的生物荧光标记，二氧化硅作为环境友好发光材料也受到越来越多的重视。本论文合成稀土离子掺杂的下转换和上转换发光纳米材料，并进行表面功能化，使之连接生物药物小分子，以期作为荧光标记。同时采用不同方法制备不同大小的二氧化硅球，并研究其发光性质。 采用多醇法成功地制备出结晶程度高的CeF3:Tb3+纳米粒子。氧化硅和胺基硅烷包覆使纳米粒子具有胺基功能化，然后通过SOCl2成功地活化生物素使之连接到纳米粒子上并随之与亲合素键合。胺基功能化的CeF3:Tb3+ 纳米粒子发光产生严重的猝灭，而生物分子与纳米粒子结合后发光得到很大程度上的恢复。生物功能化的CeF3:Tb3+ 纳米粒子能很好地分散在水中，为这些CeF3:Tb3+ 纳米粒子作为生物荧光探针奠定了基础。同时以P123为结构导向剂，介孔氧化硅成功地包覆CeF3:Tb3+ 纳米粒子。介孔氧化硅层存在部分有序的六方介孔体系和部分微孔结构，该复合物保持绿色荧光性质并具有相当大的孔容和大的表面积。布洛芬能载入复合物的孔道中，在24 h内释放完全。因此，这类复合物可以在靶向的药物传送体系中具有潜在的应用价值。 利用多醇法制备出NaYF4:Yb3+, Er3+ 纳米粒子。NaYF4:Yb3+, Er3+ 纳米粒子进行胺基功能化，并通过氧化寡糖链成功地活化亲合素，使之连接到胺基功能化的纳米粒子上。生物功能化的 NaYF4:Yb3+, Er3+纳米粒子仍保持较好的上转换发光性质，可以作为生物体系的荧光探针。另外用 P123作为结构导向剂和助表面活性剂PVP 或 TMB 成功地使NaYF4:Yb3+, Er3+ 纳米粒子包覆介孔氧化硅。外层氧化硅层有介孔结构。该复合物保持红色荧光性质，并具有大的孔容、表面积。布洛芬能载入复合物的孔道中，在12 h内完全释放。 通过高温溶剂法合成出YVO4:Eu3+ 纳米粒子。粒子结晶程度高，为椭球形状，长轴为80 nm，短轴为43 nm。YVO4:Eu3+ 纳米粒子的荧光发射跃迁主要源于5D0能级。FT-IR 谱和 XPS 谱表明纳米粒子表面的配体为油酸和油胺分子。Eu3+ (5D0 level) 寿命因表面有机配体的存在比体材料的寿命短。 成功地制备出不同大小的纳米至亚微米尺度且具有发光性能的单分散二氧化硅球，其尺寸随胺基浓度的增加而增大。烧结后粒子仍保持单分散性，但其尺寸缩小。烧结后的二氧化硅球含有C杂质。亚微米尺度的二氧化硅球的发射带最大值随氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）浓度的增加而红移，但是纳米尺度的二氧化硅球的发射带最大值红移更大。单分散二氧化硅球发光原因归于二氧化硅结构中存在的碳和氧缺陷。

完全疏水涂层的构建及应用研究

超疏水性表面是指水在固体表面的接触角大于150°的表面。这种表面具有很多独特的性质，如防污、防水、自清洁，防腐等。具有良好透光性的超疏水玻璃在很多交通工具如飞机、汽车等挡风玻璃及日常的建筑幕墙玻璃等方面具有广阔的应用前景。制备超疏水表面一般采用两种方法：一种是先在固体表面构建微细结构，再进行低表面能物质修饰；另一种是直接在具有低表面能材料表面构建微细结构。其中构建表面微细结构这一过程使得超疏水材料的制备过程更加繁琐，同时后续步骤有的还需要采用较昂贵的低能表面进行修饰，因而这些方法在实际大规模应用中缺乏可操作性。因此采用简单、快捷的方法直接制备超疏水表面是非常具有研究有意义的。 本文以常见的普通玻璃为基底，通过气液固扩散法，探索了一种采用简单的一步合成法直接在其表面制备出了具有完全疏水性的表面涂层。这种表面由无序排列的甲基硅氧烷聚合物纳米纤维构成，测试的水滴不能在这样的表面进行粘附，具有非常好的疏水性。同时采用FE-SEM、TG-DTA、FT-IR、Contact angle（CA）等手段对制备的涂层表面进行表征并对纳米纤维可能的形成机理进行了探讨，同时对其耐酸碱性、透光性、耐磨性等也进行了初步的研究。采用冷却这种完全疏水的涂层基底从空气中收集水分，发现这种完全疏水的材料比普通的基底材料具有更好的水分收集效率，因而有望将这种材料在除湿机以及空调上得到应用。

线性低密度聚乙烯的官能化及其结构和性能研究

本文利用辐照产生的过氧化物作为引发剂，以丙烯酸（AA）、甲基丙烯酸环氧丙酯（GMA）和马来酸酐（MAH）为接枝单体，研制了官能化线性低密度聚乙烯（LLDPE）。利用红外光谱（FT－IR）对接枝物进行了表征。线性低密度聚乙烯接枝丙烯酸在 1712 cm~(-1) 处的羰基吸收峰；线性低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸环氧丙酯在 1720 cm~(-1)和840、910cm~(-1) 处的羰基与环氧吸收峰；线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐在 1788和 1712cm~(-1)处的酸酐和羰基吸收峰均证明单体已经接枝到线性低密度聚乙烯分子链上。采用化学滴定法测定了官能化线性低密度聚乙烯的接枝率，并提出了其接枝反应的机理。系统研究了单体浓度、预辐照剂量、反应时间、反应温度等对接枝率和熔体流动速率的影响。研究结果表明，在一定工艺条件下，可以得到高接枝率，无凝胶的官能化线性低密度聚乙烯。通过以接枝单体特征基团的吸收峰（AA 1712 cm~(-1)、GMA 1720 cm~(-1)）与内标峰（1738 cm~(-1)）的强度比为纵坐标，以化学滴定法测得的相应单体接枝率为横坐标，得到了用红外光谱法测定接枝率的标准曲线。利用它可以方便、快速、准确地得到某一未知官能化产物的接枝率。用DSC研究了LLDPE及LLDPE-g-AA的热学性能。发现LLDPE-g-AA的ΔH_m下降，结晶温度升高大约4 ℃。这是由于在非极性的线性低密度聚乙烯分了链中引入了极性基团，使聚乙烯分子链的规整性下降，结晶缺陷增多，晶体的完善下降，从而使接枝物的ΔH_m下降，结晶度变小。等温结晶的结果表明，接枝物结晶速率大于纯 LLDPE的结晶速率，并且随接枝率的增加结晶速率加快。说明接枝到 LLDPE 分了链上的AA分子起到了成核剂的作用，从而使接枝物结晶速度加快。利用SEM观察LLDPE-g-AA 的球晶大小，发现 LLDPE-g-AA 的球晶尺寸明显减小，这进一步证实了前面的结论。测定了极性液体在不同接枝率的 LLDPE-g-AA 膜表面的接触角。发现随着接枝率的增加，接触角显著下降。采用 Zisman 作图法和接触角与表面张力的相关关系式得到了不同接枝率LLDPE-g-AA 的临界表面张力。并利用测接触角的方法计算了 LLDPE/LLDPE-g-AA 共混物的表面能。结果表明，共混物表面能随LLDPE-g-AA含量的增加而增加。用毛细管流变仪研究了官能化线性低密度聚乙烯的流变性能。结果表明，在剪切应力大于2.5×10~4 Pa时，其表现粘度比纯 LLDPE的小，流动性明显提高，加工成型性能得到了改善，且其表观粘度随AA含量的增加而减小，这说明接枝到 LLDPE分子链上的 AA 分子起到了内润滑剂的作用。官能化线性低密度聚乙烯的力学性能测试结果表明，其拉伸强度、模量和断裂伸长率没有显著的变化，这对于实际应用有着非常重要的意义。将官能化线性低密度聚乙烯与金属铝进行复合，测定了其剥离强度。结果表明：由于引入了极性基团，其与铝复合的剥离强度大大提高。接枝率、粘合时间、粘合温度和压力等均会对剥离强度产生较大影响。利用SEM 和 XPS对剥离表面进行了研究，发现剥离的铝表面有一个新的Al_(2p)峰，并且其谱图变宽。剥离铝表面O_(1S)结合能与纯铝表面及剥离 LLDPE-g-AA 表面的O_(1S)结合能不同，说明其处于不同的环境中。上述结果证明 LLDPE-g-AA 与铝在界面处可能发生了反应，从而使其剥离强度大大提高。

PZT/PVDF压电复合材料的制备和性能研究

一.用压电陶瓷锆钛酸铅PZT粉末作为功能相，压电聚合物聚偏氟乙烯 PVDF作为活性（基体）相，静态热压法将PZT与PVDF粉复合，制得了不同陶瓷含量的0-3连通的复合材料薄膜样品。用FT-IR，SEM和WAXD表征复合材料：发现低PZT含量的复合材料中PVDF主要以α型结晶存在；复合材料呈现不同的网络形貌，主要为海岛型结构；70%PZT的复合材料较其它组成更均匀。复合材料的X射线衍射强度发生了变化，说明PZT与PVDF之间存在强烈的相互作用。一定电场和温度下对复合材料进行电晕极化研究，随着陶瓷含量的增加，压电性d_(33)也增加，同时材料的柔顺性降低。极化后的压电复合材料的X射线峰强度比未极化的增强，衍射角向低角度移动。二.研究PVDF相的转变。将PVDF薄膜加热到200 ℃，迅速冷到137 ℃结晶，同时施加直流电场作用于PVDF薄膜上，与未加电场的薄膜比较。用IR、X-ray衍射和DSC表征了上述PVDF薄膜，表明极化后PVDF膜的晶型由α型转为β型，β晶含量提高了23%，熔点提高。PVDF的压电性与β型晶有关，含量高，有利于压电性能的提高。电晕极化的PVDF薄膜，其压电性随着时间的流逝有所减弱，一定时间后达到稳定。研制了不同的极化设备，开发了PVDF测量血压用的传感器，探讨了微机控制电晕极化的可行性。

氯化原位接枝反应合成酐化CPE及结构表征

本硕士论文主要工作是利用氯化原位接枝反应对高密度聚乙烯（HDPE）进行氯化及醉基化。对上述反应体系的反应机理，产物的化学结构、链结构、反应条件对MAH接枝率（GD％）的影响以及物理机械性能等进行了详细的讨论。采用FT-IR和~1HNMR方法对氯化原位接枝反应的配化产物CPE-g-MAH进行了表征。二者均证明了MAH单体接枝到氯化聚乙烯主链上，证实了氯化原位接枝反应的可行性。并用~1HNMR，结合EI-Ms电喷雾质谱表征了氯化原位接枝共聚物CPE-g-MAH的链结构。反应过程中，主链及支链均被氯化。氯化原位接枝共聚物CPE-g-MAH凝胶含量的测定结果表明，在氯化原位接枝过程中没有交联反应的发生。论文中还研究了醉化CPE的合成过程。主要针对反应条件对MAH接枝率（GD％）的影响进行了详细的讨论，包括氯化原位接枝的温度模式、MAH单体量、氯气流量、氯含量等对MAH接枝率（GD％）的影响。同时探讨了氯化原位接枝反应历程。考查了氯化原位接枝MAH体系和氯化HDPE林系自由基浓度随时间变化的情况。接枝产物的硫化特性曲线表明：由于MAH的引入，聚合物主链上连接有酸配基团，使得氯化原位接枝共聚物CPE-g-MAH可以通过官能团之间相互反应而交联成为可能。随着MAH接枝量的升高，接枝率上升使得HDPE大分子链上带有更多MAH接枝点，CPE-g-MAH可硫化的程度相应提高。接枝产物的力学性能测试结果表明：随着MAH接枝率的增加，材料的拉伸强度上升，而材料的扯断伸长率、硬度等力学性能下降。

纳米复合聚合物电解质的电化学研究

聚合物电解质在制备高能密度全固态铿电池、光电化学器件、气体传感器和电化学半导体等器件显示了重要的应用前景，成为近期的研究热点之一。然而，人们目前对聚合物电解质中离子传输、导电机理及电极界面动力学等问题的了解有限，这严重阻碍高性能聚合物电解质的研究和开发。本论文研究工作主要集中在纳米复合聚合物电解质中离子传输和导电机理的研究，内容和创新点表现在以下几个方面：1、设计制备了形状可控的纳米级金微带电极和铂、碳纤维微盘阵列电极。操作相对简单，在普通实验室中就可以制备，电极通过研磨就可以重复多次使用。2、选择四种不同分子量的PEG作为聚合物本体，杂多酸纳米粒子作为添加剂，和铿盐组成了有机一无机纳米复合聚合物电解质。用微盘电极的计时电流方法求出了杂多酸纳米粒子在聚合物电解质中的扩散系数，利用DSC技术和FT-IR光谱解释了离子之间相互作用的机理和电导率提高的原因。3、合成出不同侧链长的梳状丙烯酸铿／甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚醋聚合物电解质。用DSC，TGA和交流阻抗研究了纳米SiO2掺杂的梳状聚合物电解质的电化学和热力学性质。给出了铿离子在纳米复合聚合物电解质中随纳米SiO2含量变化的传输模型。黑抉巍一淤呱4、将聚环氧乙烷，盐和多壁碳纳米管掺杂在一起，制备出一种离子一电子混合导电的聚合物电解质纳米杂化薄膜。用贫流阻抗和DSC技术表征了杂化薄膜的导电性质和热力学行为，给出了体系的等效电路，解释了电导率增加的原因。5、将多壁碳纳米管和碳微珠分别和室温离子液体混合制备了两种无机／有机的纳米复合材料：多壁碳纳米管／离子液体和碳微珠／离子液体。利用交流阻抗技术研究了无机／有机的纳米复合材料的导电机理。用这两种复合材料制备的酶电极可以获得酶的直接电化学，且能够催化O2和H2O2的还原。