電子束輻照對聚多巴胺及聚多巴胺-金納米粒子復(fù)合膜的影響.pdf

1、近年來電子束輻照對聚合物的改性起著重要的作用，電子束輻照對周圍介質(zhì)環(huán)境要求不高并且不限于真空，對材料表面改性的程度也可以通過改變吸收劑量來進(jìn)行控制。當(dāng)電子束能量傳導(dǎo)給聚合物時(shí)，會引起分子結(jié)構(gòu)排布的變化，如，電離、原子置換、碳化及產(chǎn)生自由基，其結(jié)果是鏈斷裂和交聯(lián)。鏈斷裂導(dǎo)致分子量的降低，交聯(lián)導(dǎo)致分子量的增加。兩個(gè)效應(yīng)共同作用會引起聚合物的相、化學(xué)結(jié)構(gòu)、結(jié)晶度和分子量的改變，從而導(dǎo)致聚合物相應(yīng)的物理化學(xué)性質(zhì)的改變。電子束輻照不僅能改變聚合物

2、的化學(xué)結(jié)構(gòu)，也可以增加陷阱電荷的存在及在聚合物中引入缺陷，造成聚合物材料的介電性能、導(dǎo)電性及熱學(xué)性能的改觀。
　　本課題主要研究利用電子束輻照調(diào)整聚多巴胺(PDA)及PDA/金納米粒子的形貌、結(jié)構(gòu)及帶隙，提高其在增強(qiáng)載流子傳輸及激發(fā)LSPR（局部表面等離子共振）中所發(fā)揮的作用。
　　主要研究內(nèi)容如下:
　?。ㄒ唬┒喟桶吩谒芤褐锌梢岳萌芙庋醢l(fā)生自聚合反應(yīng)，通過此反應(yīng)可以在導(dǎo)電玻璃表面形成具有強(qiáng)粘附能力的聚多巴胺膜。本

3、文主要研究PDA薄膜，PDA/納米金粒子復(fù)合膜和PDA顆粒的制備方法，并通過這種方法大量制得電子束輻照所需的材料。
　　（二）利用電子直線加速器分別以不同輻照劑量(10-150kGy)輻照PDA薄膜，PDA/納米金粒子復(fù)合薄膜以及PDA顆粒，并將獲得的膜與顆粒進(jìn)行表征（紅外，紫外，SEM，CV，阻抗，熱重分析等），觀察推測其表面形貌，化學(xué)結(jié)構(gòu)，接觸角，分子量，以及能級和帶隙的改變。
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4、膜及PDA/納米金粒子復(fù)合薄膜用于聚合物太陽能電池界面設(shè)計(jì)及調(diào)控的研究，制備出結(jié)構(gòu)為ITO/PDA-ZnO/PTB7∶PC71BM/MoO3/Al及ITO/PDA-AuNPs-ZnO/PTB7∶PC71BM/MoO3/Al兩種反式結(jié)構(gòu)的太陽能電池，通過測試電池效率來看電子束輻照在增強(qiáng)載流子傳輸及激發(fā)LSPR中所發(fā)揮的作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)低劑量電子束輻照后的PDA薄膜修飾ZnO電子傳輸層使得電池的開路電壓和填充因子得以提升，但短路電流密度有所降