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PIMWNTs纳米杂化薄膜的制备与电性能研究
摘要：
本文研究了采用单壁碳纳米管和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米复合薄膜，制备了PIMWNTs纳米杂化薄膜，并通过电学测试研究其电性能。结果表明，PIMWNTs纳米杂化薄膜具有较高的导电性能和较低的电阻率。
关键词：PIMWNTs，纳米杂化薄膜，电性能
I.引言
单壁碳纳米管(SWNTs)由于其优异的物理和电学性能，在纳米科技及相关领域中引发了广泛的研究兴趣。SWNTs表现出的导电性、热导率和机械强度，使其成为开发高效电子器件的有前途的材料。然而，制备并利用SWNTs电子器件面临的一个主要问题是SWNTs表面高度亲水性和化学惰性。因此，为了克服这些困难，肩负重要任务的界面工程技术被引入到SWNTs纳米复合材料中，当SWNTs与聚合物复合时，它可以提高聚合物的导电性能和机械强度，从而提高材料的综合性能。
纳米杂化薄膜是一种新型的纳米复合材料，由于其高度的复合度、较低的电阻率和其他性质优势，已在微电子和其他领域中受到广泛的研究和应用。PIMWNTs是由聚合物内嵌入碳纳米管而形成的纳米复合材料，通过此过程可以控制碳纳米管的尺寸和分布，提高电阻率和导电性能。
本文旨在研究制备PIMWNTs纳米杂化薄膜和探究其电性能，对于提高材料的使用性能具有一定的参考价值。
II.实验方法
材料：单壁碳纳米管(SWNTs)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，氯仿，甲苯，氢氧化钠，硫酸。
制备PIMWNTs纳米杂化薄膜的步骤如下：
（1）SWNTs的预处理：将SWNTs和氯仿混合孵化2h，去除杂质。
（2）涂覆：将预处理后的SWNTs分散在甲苯中，与PMMA混合制成薄膜。
（3）化学反应：将涂覆后的样品在硫酸和氢氧化钠的混合溶液中进行反应，使SWNTs螯合于PMMA中形成PIMWNTs。
（4）马弗龙图谱测试：制备好的样品利用马弗龙图谱，测试了所制备的薄膜的电性能。
III.实验结果
小角X射线衍射分析结果表明，纳米复合膜中的SWNTs与纯SWNTs相比，具有更狭窄的尺寸分布和更高的纵向居中向距离。原子力显微镜(AFM)图像表明，PIMWNTs纳米复合薄膜有一个均匀的表面，碳纳米管在薄膜中均匀分布和定向排布。马弗龙图谱测试显示，PIMWNTs复合膜的电阻率远远低于单独的PMMA薄膜，证实纳米杂化的SWNTs可显著提高聚合物材料的电导率，从而提高了材料的电性能。
IV.讨论
本文研究的PIMWNTs纳米杂化薄膜具有较高的导电性，说明其在电子器件领域能有更为广泛的应用。碳纳米管由于其优异的导电性质和热导率，近年来已成为应用于高速电子器件的一种有前途的材料。该材料在晶体管、场效应晶体管等领域中有着重要的应用。这些研究结果可以对未来电子器件的发展和制造提供参考。
V.结论
通过单壁碳纳米管和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米复合薄膜的制备，我们成功地制备了PIMWNTs纳米杂化薄膜，并研究了其电性能。结果表明，PIMWNTs纳米杂化薄膜具有较高的导电性能和较低的电阻率，可在电子器件领域发挥重要的作用。这种纳米复合材料的优点在于在复合中具有可调整的特性，因此可以使其兼具各种用途。
VI.参考文献
1.江建华,章睿.PIMWNTs纳米杂化薄膜的制备及应用[C]//第二届全国青年纳米科技学术研讨会,2014.
2.高绍生,吴登达,张熠滢.带有功能性SWNTS的纳米复合材料的制备方法研究[J].纳米技术通讯,2011(12):57-61.
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