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菜单ISSN: 2320 - 2459
ISSN: 2320 - 2459
2物理系,Malaviya国家技术学院的斋浦尔,拉贾斯坦邦,印度。
收到日期:13/12/2013;修订日期:02/01/2014;接受日期:11/01/2014
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论文提出处理聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的结晶行为氧化锌/二氧化钛纳米复合材料。氧化锌和二氧化钛纳米颗粒化学合成法和宠物的纳米复合材料已经由铸造方法的解决方案。氧化锌和二氧化钛纳米颗粒的XRD分析说明了平均粒径为18.93和19.31 nm,分别。宠物的DSC热分析图,氧化锌/二氧化钛纳米复合材料的结晶行为解释当样本已受到冷却后融化。冷却速率的增加导致降低结晶峰温度。基辛格通过应用模型,可以确定结晶活化能。氧化锌纳米粒子已被证明是更有效的比二氧化钛纳米颗粒在宠物异相成核矩阵
聚合物纳米复合材料、XRD、结晶活化能。
聚合物在日常生活中发挥至关重要的和无处不在的作用由于非凡的一系列特性的高分子材料。在纳米技术领域;基于聚合物基质的纳米复合材料已经成为一个突出的地区当前的研究和开发(1,2]。在所有的聚合物,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)吸引了相当大的兴趣作为软饮料的包装材料,果汁、酒精饮料、水、食用油、家用清洁剂和其他食品和非食品应用程序(3]。是半结晶热塑性聚酯(1),热稳定性和结晶性质可以增强其与金属氧化物纳米复合材料。结晶度影响聚合物的分子间二次焊接的程度4]因此,结晶度的增加提高了抗拉模量及其强度。此外,材料往往会变得更加脆弱。金属氧化物作为成核剂异相成核和生长过程中的基本事实的非等温结晶。
二氧化钛(TiO2)和氧化锌)是常用的无机填充剂为有机聚合物矩阵。这些都是宽禁带(如(TiO2)= 3.2 eV,如(氧化锌)= 3.37 eV)半导体材料(5,6]。TiO的使用2优于覆盖剂的化学还原金属离子的过程,因为它是免费的从活动网站的屏蔽有机覆盖剂7]。此外,氧化锌和TiO2nanofillers原因降低了PET的结晶活化能启动所需结晶过程在非等温结晶动力学。
在本文中,我们关注PET-ZnO / TiO的合成2纳米复合材料通过溶液浇铸法和这些纳米复合材料的结晶活化能的帮助下Diffrantial扫描量热计(DSC)温谱图。
氧化锌纳米颗粒的合成
氧化锌纳米颗粒是通过化学合成路线(8]。首先,0.2乙酸锌(CH3首席运营官)2Zn.2H2O)溶解在20毫升Di-methylene亚砜(DMSO)和1.2氢氧化钾(KOH)溶解在10毫升乙醇。搅拌两种解决方案分别为30分钟后,乙酸锌的解决方案是在KOH溶液混合明智的下降。然后1.2毫升硫代甘油混合溶液中添加,搅拌1小时。解决方案变成了乳白色,用甲醇和蒸馏水洗净。这个清洗的解决方案是离心机在室温下干燥得到白色沉淀。
TiO的合成2纳米粒子
TiO的合成2纳米粒子进行了使用一个典型的化学沉淀方法(5]。TiCl3解决方案是与NH混合4哦在1:6水溶液体积比率。最终的解决方案已经在室温下搅拌48 h。通过离心法解决方案,白色沉淀在丙醇进一步洗,在室温下干燥。这个过程产生白色的干燥技术。
PET-ZnO / TiO的准备2纳米复合材料
宠物-氧化锌/ TiO2纳米复合材料是由解决方案铸造方法(9]。在一个典型的程序0.5 wt % TiO制备纳米复合材料2纳米粒子,宠物被溶解在Di-chloro甲烷(DCM) Tri-fluoro acitic酸(组织)。因此,添加了0.5%的氧化锌纳米颗粒在聚合物基质和在室温下搅拌2 h。这个解决方案已经倒在室温下培养皿。使用类似的过程,1和1.5 wt % TiO的纳米复合材料2纳米粒子已经准备。同样的方法为PET-TiO之后2纳米复合材料与0.5,1,1.5 wt % TiO2纳米粒子。
TiO的非等温结晶动力学2和氧化锌纳米颗粒填充复合材料的宠物使用NETZSCH DSC研究了204年F1凤凰。样本与不同的升温速率加热到300°C(5、10、15和20 k /分钟)的氮气气氛下40 - 50毫升/分钟,和举行的最高温度为5分钟删除之前的热历史。结晶动力学被冷却这些样本调查从300年到30°C和同样的速度。
TiO的x射线衍射模式2使用x射线衍射仪和氧化锌纳米颗粒得到力量与铜(K D8推进α)辐射范围内的20°-70°(λ= 0.154海里)确认微晶尺寸。图1显示了氧化锌和TiO的XRD图2纳米粒子。氧化锌和TiO的平均粒径2纳米粒子已经决定使用粉末的公式(10并出来18.93和19.31 nm,分别。
图1:XRD氧化锌和TiO的模式2纳米粒子。
结晶曲线在不同冷却速率对整洁的宠物,宠物+ 1% tio2和宠物+ 1%氧化锌已见图2 (a), 2 (b)和2 (c)分别代表的情况。很明显观察到样品,冷却速率增加,结晶开始温度(T年代),峰值温度(Tc温度(T)和结束e),转移到较低的温度。熔化温度(T的值米),结晶峰温度(Tc)中列出表1。
图2:结晶热分析图:(a)原始宠物,(b) tio宠物+ 1%2,(c)宠物+ 1%氧化锌。
表1:PET-TiO结晶参数2/氧化锌纳米复合材料
需要一个特定的能量来初始化这个结晶现象,据说是结晶活化能。评估的活化能(E)的非等温结晶动力学在不同的冷却速度,基辛格提出的模型(11)是常用的;
(1)
R是通用气体常数,一个是冷却速率和Tp结晶温度。
图3展示了ln (a / T之间的阴谋p2)和1 / Tp对于PET-TiO2和PET-ZnO纳米复合材料,因此结晶活化能可以确定边坡的情节中列出表2。结果验证,氧化锌和TiO2纳米粒子作为有利的成核剂在非等温结晶。结晶活化能揭示TiO的比较研究2和氧化锌纳米颗粒导致降低活化能。但比TiO氧化锌纳米颗粒更活跃2纳米粒子的成核和生长过程的宠物矩阵。需要更少的能量PET-ZnO纳米复合材料的结晶。氧化锌和TiO2nanofiller宠物矩阵的内容增加,结晶活化能降低。
图3:PET-TiO Crystallizsation活化能的阴谋2和PET-ZnO纳米复合材料。
表2:据基辛格活化能的非等温结晶动力学模型。
TiO的合成2和氧化锌纳米颗粒进行了用简单的化学方法和平均粒径计算了x射线衍射模式的帮助下粉末的公式。宠物与TiO的纳米复合材料2和氧化锌纳米颗粒已经准备通过铸造方法的解决方案。DSC热分析图显示冷却周期中纳米复合材料的结晶行为。随着冷却速率的增加,结晶温度(Tp),T年代和Te转移到较低的温度。确定PET-TiO的结晶活化能2/氧化锌纳米复合材料,基辛格模型是适用的。结果表明,氧化锌纳米颗粒是TiO的比这更有利的成核剂2纳米粒子在宠物矩阵非等温结晶。
作者感谢DST,印度政府。DST授予先进的研究设施Banasthali Vidyapith在其居里方案。作者之一(KA)感谢DST-New德里下的资金激励教师奖。
