一维半导体（TiO2、ZnO、PbS、MnO2）纳米材料填充高分子基复合材料的介电性能研究

该项目的主要研究内容是将液相法合成的具有一维纳米结构的半导体材料TiO2、ZnO、PbS、MnO2等与高分子材料聚偏氟乙烯（PVDF）和聚乙烯（PE）复合制备高性能、易加工的介电复合材料，对比研究纳米半导体材料结构的变化与复合材料的介电性能的相关性。在TiO2、ZnO、PbS、MnO2等一维纳米结构合成与表征的基础上，以一维纳米半导体材料和块体材料填充的PVDF和PE复合材料的介电性能为研究对象，以复合材料的介电常数、介电损耗、电导率及热稳性能等为目标参数，将诸变化参数与一维纳米材料等长径比、合成方法以及复合工艺等关联起来，优化材料的介电性能。与此同时，将制备的TiO2、ZnO、PbS、MnO2等纳米材料进行有机包覆之后与PVDF和PE复合，来降低获得材料的介电损耗。该项目将具有一维纳米结构的纳米材料应用于介电复合材料领域不仅大幅提高复合材料的介电性能，而且有望拓展纳米材料的应用领域。

该项目的在研究过程中通过简单的液相法合成的具有一维纳米结构的半导体材料ZnO、PbS、MnO2 以及结合了目前的研究热点石墨、石墨烯及石墨烯基复合材料，并将其与高分子材料聚偏氟乙烯（PVDF）复合制备高性能、易加工的柔性介电复合材料，对比研究纳米半导体材料结构的变化与复合材料的介电性能的相关性。研究结果表明，纳米材料ZnO、PbS、MnO2 以及石墨、石墨烯及石墨烯基复合材料等纳米结构填充到分子中可以大大提高材料的介电性能，并保持很好的柔韧性及热稳定性；通过BT的添加可以降低材料的介电损耗。一维纳米结构的长径比对材料渗流阈值有很大的影响。拓宽的研究表明该类复合材料不但具有优异的介电性能，而且具有强吸波性能。与此同时，我们研究了材料的复合工艺，利用改进的层层沉积的方法避免了有机-无机共混法的团聚问题；经过该项目的实施，为该类材料的设计提供一个很好的理论支持。

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