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等離子體還原對納米復合材料究竟有多重要

2017-08-23 14:05:43 作者：本網整理來源：材料科技在線分享至：

新的研究結果表明，原位過程是改善納米復合材料分散的一種解決辦法。

由金屬納米顆粒和聚合物組成的納米復合材料，結合了這兩種材料的優異性質：金屬的光學、電子、磁性和催化性能，再加上聚合物的機械和化學性能。可惜的是，就像油和水一樣，兩種不同材料的混合常常會導致相分離和顆粒的聚集現象，這也是應用過程中所遇到的主要障礙。想要改進該分散體，有一個理論上可行的解決方案，也就是使用原位等離子體還原的方法，在含前體的聚合物膜內形成顆粒。

新的研究進展：原位過程提高納米復合材料的分散性

使用原位等離子體還原法改善聚合物基質內金屬納米粒子的分散性。

美國克利夫蘭化學與生物分子工程系的Souvik Gosh博士等人近期的研究有了重大進展：使用原位等離子體還原過程，能更好的了解其中的原理，并因此改善金屬納米粒子在聚合物基體內的分散性。與其他原位方法相比，等離子體工藝是在低溫環境下作業，因此這種方法適用于對溫度敏感的聚合物與金屬納米離子的復合。

然而，電子、離子、能量和反應活性/中性狀態的不斷變化以及能夠還原的紫外線（UV）光也會使得理解顆粒形成的機理變得更加困難。通過對研究過程的精心設計，等離子體還原的主要驅動力是在膜表面的電荷注量與指示電子和離子的顆粒形成速率之間建立的相關性。

研究提出了一種使用低壓脈沖電子束產生的氬等離子體來處理含銀陽離子聚丙烯酸膜的系統研究。改變本底氣壓、處理時間、周期和脈沖寬度以影響帶電物質的產生，并且通過紫外-可見光吸收分析和電荷注量測試來評估納米顆粒密度之間的直接相關性。雖然實驗不能分辨清楚離子和電子的具體作用，但研究證明了帶電物質對納米顆粒形成的重要性。

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責任編輯：殷鵬飛

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