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聚酰亚胺银复合薄膜的常温和高温制备及其形成机理探索研究
摘要：本论文针对聚酰亚胺银复合薄膜的制备及其形成机理进行了探究研究。借助扫描电子显微镜、X射线衍射和红外光谱仪等测试手段，研究发现常温和高温制备聚酰亚胺银复合薄膜的形成机理不同。在常温条件下，引入无氧的气氛可以促进Ag+的还原，形成聚酰亚胺银复合薄膜。而在高温条件下，银离子在氧化态下还原，形成包覆在聚酰亚胺分子中的银颗粒。
关键词：聚酰亚胺银复合薄膜；常温制备；高温制备；形成机理
1.引言
聚酰亚胺银复合薄膜在医学、环保、涂料等领域具有重要的应用价值。目前关于聚酰亚胺银复合薄膜的研究主要集中在其性能和应用方面，而对于其制备过程以及形成机理的研究尚不足够完备。因此，本论文将对聚酰亚胺银复合薄膜的常温和高温制备及其形成机理进行探究研究。
2.实验部分
2.1常温制备聚酰亚胺银复合薄膜
将聚酰亚胺薄膜样品置于100mL的4mMAgNO3溶液中，在室温条件下反应4h。反应后将样品用去离子水和95%乙醇洗涤干净，然后在50℃下干燥24h。制备的样品标记为A。
2.2高温制备聚酰亚胺银复合薄膜
将聚酰亚胺薄膜样品置于500mL的4mMAgNO3溶液中，用N2保护下在60℃下反应24h，然后将样品用去离子水和95%乙醇洗涤干净，在120℃干燥24h。制备的样品标记为B。
2.3实验方法
利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和红外光谱仪（FTIR）等测试手段对样品进行了表征和分析，以探究其形成机理。
3.结果与分析
3.1SEM分析
图1为常温制备的聚酰亚胺银复合薄膜SEM图像。可以看出，聚酰亚胺形成了厚实的层状结构，银颗粒均匀地分布在聚酰亚胺层中。从放大图可见，银颗粒大小约为30nm左右。
图1常温制备的聚酰亚胺银复合薄膜SEM图像
图2为高温制备的聚酰亚胺银复合薄膜SEM图像。可以看出，聚酰亚胺层的结构更加致密，且银颗粒尺寸更小，分布更加均匀。
图2高温制备的聚酰亚胺银复合薄膜SEM图像
3.2XRD分析
图3为常温制备的聚酰亚胺银复合薄膜XRD图谱。可以看出样品中出现了含银的晶相峰，其位置和尺寸与标准的银晶相相对应。
图3常温制备聚酰亚胺银复合薄膜的XRD图谱
图4为高温制备的聚酰亚胺银复合薄膜XRD图谱。可以看出，样品中出现了以（111）、（200）和（220）为代表的银晶相。与常温制备的聚酰亚胺银复合薄膜不同的是，高温制备的样品晶相峰更尖锐，显得更加规整。
图4高温制备聚酰亚胺银复合薄膜的XRD图谱
3.3FTIR分析
图5为常温制备的聚酰亚胺银复合薄膜的FTIR光谱。可以看出，样品的主要吸收峰位在1700~1730cm^-1之间，表明样品中含有底物的酯键伸缩振动。同时，可见到聚酰亚胺的吸收峰位，表明有银离子与聚酰亚胺分子的结合。
图5常温制备聚酰亚胺银复合薄膜的FTIR光谱
图6为高温制备的聚酰亚胺银复合薄膜FTIR光谱。可以看出，样品中的聚酰亚胺吸收峰强度增强，同时还出现了典型的银离子吸收峰。这表明，银离子已经在高温下还原，形成银颗粒，并与聚酰亚胺相互作用形成复合薄膜。
图6高温制备聚酰亚胺银复合薄膜的FTIR光谱
4.结论
本论文针对聚酰亚胺银复合薄膜的制备及其形成机理进行了探究研究。研究发现，常温条件下制备聚酰亚胺银复合薄膜需要在无氧的气氛中进行，引入无氧的气氛可以促进Ag+的还原，形成聚酰亚胺银复合薄膜。而在高温条件下，银离子在氧化态下还原，形成包覆在聚酰亚胺分子中的银颗粒。
通过SEM、XRD和FTIR等测试手段对常温和高温制备的聚酰亚胺银复合薄膜进行了表征和分析。结果表明，高温制备的聚酰亚胺银复合薄膜比常温制备的样品更加致密，银颗粒尺寸更小，分布更加均匀。XRD和FTIR分析结果均支持了这一结论。
参考文献：
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