【硕士】聚氨酯纳米复合薄膜的制备与荧光光谱研究

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内容简介

　　【硕士】聚氨酯纳米复合薄膜的制备与荧光光谱研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：中山大学　　学位年度：2009　　 量子点／聚合物纳米复合材料具有量子点优异的发光性能和聚合物良好的加工性能，广泛应用于生物材料、发光材料、传感器等领域。聚氨酯具有良好的成膜性能和粘结性能，以及优异的柔韧性和力学强度，是一种理想的基体材料。目前对聚氨酯和量子点／聚氨酯纳米复合材料的荧光光谱研究很少，为了提高纳米复合材料的综合性能，本论文制备了离子型聚氨酯、ZnS量子点和纳米复合薄膜，研究了聚氨酯和ZnS量子点／聚氨酯纳米复合薄膜的荧光光谱。全文分为三个部分。　　 第一部分：采用丙酮法制备了两种水性聚氨酯，红外分析表明聚氨酯分子链之间存在明显的氢键行为。IPDI．PCL型聚氨酯薄膜在314nm的发射峰归属于单体的荧光发射。IPDI．PCL型聚氨酯的DMF溶液在314nm和417nm的荧光峰，归属于溶剂化的单体和复合物的荧光发射。另外，TDI．PCL型聚氨酯薄膜在320、440和470nm的荧光峰，分别归属于聚氨酯单体、苯环．酯键共轭结构和苯环．苯环共轭结构的荧光发射，其低温荧光分析表明聚氨酯分子链的相关热运动在玻璃化转变温度后才基本完成。TDI．PCL型聚氨酯的DMF溶液在335nm和423nm的荧光峰，归属于溶剂化的单体和复合物的的荧光发射，并且后者的荧光发射峰具有明显的波长依赖性。　　 第二部分：采用水相合成法，以3．巯基丙酸(MPA)为修饰剂合成了ZnS量子点。该方法具有浓度高、反应时间短、操作简单、反应条件温和等优点。ZnS量子点呈立方晶结构，尺寸约为4nm，具有良好的稳定性和水溶性。ZnS量子点的荧光发射峰在397nm附近，其发光机理为表面受限态发光。同时分析表明ZnS量子点的荧光发射峰位置与修饰剂种类有关。　　第三部分：采用涂膜法制备了ZnS量子点／聚氨酯纳米复合薄膜，ZnS量子点在聚氨酯中具有很好的分散性。相对于纯ZnS量子点，纳米复合薄膜的荧光发射峰发生红移。根据红移的大小，提出“ZnS量子点和聚氨酯的相互作用位点主要位于氨酯键”的模型。不同溶剂对聚氨酯乳液成膜过程产生影响，得到的纳米复合薄膜的荧光发射峰位产生位移。　　

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