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作者:魏树立;邹杰;海舰航;王瑾;
单位:南京邮电大学通信与信息工程学院;
摘要:【目的】金属有机框架(MOF)材料具有较高的比表面积和孔隙率。将MOF材料掺入聚合物基质而获得的聚合物/MOF混合基质膜(MMMs)可以提高聚合物膜在气体分离、催化和传感等应用上的性能。为了进一步发掘聚合物/MOF MMMs在光学及光波导器件方面的应用潜力,对其光学特性进行深入研究是非常必要的。【方法】文章首先采用溶剂热法制备了纳米沸石咪唑骨架(ZIF)-8颗粒,并将ZIF-8颗粒作为填充材料在甲醇中溶解;接着与甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体溶液混合并通过原位聚合生成聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)而得到混合溶液;最后将混合溶液旋涂制备了PMMA/ZIF-8 MMM,其中通过改变ZIF-8的含量来获得不同负载量的MMMs。采用X射线衍射仪、傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见-近红外分光光度计和棱镜耦合仪对所制备样品的结构、形貌、光学透过率、折射率和光学损耗等进行了表征分析。【结果】结果表明,制备的ZIF-8结晶度良好,尺寸均匀;而且,ZIF-8在PMMA基质中晶体结构完好,分散均匀;MMMs透过率良好。此外,随着ZIF-8负载量的增加,MMMs的折射率有所提高而光学损耗有所降低。【结论】文章所提方案制备的PMMA/ZIF-8 MMMS是一种光学性能优异的复合材料。该方案对MMMs的制备、其光学性能的调控及其在波导器件方面的应用的拓宽具有一定的参考价值。
关键词:聚合物;;金属有机框架;;混合基质膜;;折射率;;光学损耗
基金资助:国家自然科学基金资助项目(61575096)