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SWCNT-PET复合薄膜的制备与性能研究SWCNT/PET复合薄膜的制备与性能研究

摘要：本文旨在探讨和研究单壁碳纳米管（SWCNT）与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）复合薄膜的制备方法和性能特点。通过溶剂共混法制备样品，并利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）和热重分析（TGA）等测试手段对复合薄膜的形貌结构、界面相互作用、化学成分以及热稳定性进行了表征和分析。结果表明，SWCNT/PET复合薄膜具有优良的热稳定性和力学性能，且具有较高的电导率和光学透明性，有望在电子器件和光学领域得到广泛应用。

1.引言

单壁碳纳米管作为一种新型的碳纳米材料，具有特殊的电学、光学和力学性能，因此引起了广泛的研究兴趣。聚对苯二甲酸乙二醇酯作为一种高分子材料，具有优良的机械性能和化学稳定性，广泛应用于塑料制品和纤维材料。将SWCNT与PET复合制备成薄膜，可以将两者的优点融合在一起，形成具有多种优越性能的复合材料。

2.实验方法

(1)材料准备：购买单壁碳纳米管和聚对苯二甲酸乙二醇酯，并进行物理和化学表征。

(2)薄膜制备：将SWCNT和PET按不同比例加入共溶剂中，经过超声处理和搅拌后，制备出SWCNT/PET复合溶液。利用刮涂法或浸涂法在平板上制备SWCNT/PET复合薄膜。

(3)表征与测试：利用SEM观察薄膜表面形貌；利用TEM分析薄膜内部结构；利用FTIR对薄膜的化学成分进行分析；利用TGA测试薄膜的热重稳定性。

3.结果与讨论

(1)形貌结构表征：SEM观察显示SWCNT/PET复合薄膜表面光滑均匀，没有明显的聚集现象。TEM观察结果显示单壁碳纳米管均匀分散在聚对苯二甲酸乙二醇酯基体中。

(2)化学成分分析：FTIR光谱表明SWCNT/PET复合薄膜中存在SWCNT的特征峰和PET的特征峰，证明两者之间有良好的相容性。

(3)热稳定性测试：TGA结果显示SWCNT/PET复合薄膜的热分解温度相比纯PET有所提高，说明SWCNT的加入提高了薄膜的热稳定性。

(4)电导率和光学透明性测试：复合薄膜的电导率随着SWCNT含量的增加而增加，同时复合薄膜保持良好的透明性，显示出优异的导电性和光学性能。

4.结论与展望

本研究成功地制备出SWCNT/PET复合薄膜，并对其形貌结构、化学成分和热稳定性进行了详细的分析。结果表明，SWCNT/PET复合薄膜具有良好的热稳定性、力学性能、电导率和光学透明性。未来，我们将进一步研究复合薄膜的电子输运性能和光学特性，探索其在柔性光电子器件和透明导电材料中的应用潜力本研究成功制备了SWCNT/PET复合薄膜，并通过SEM和TEM观察确认其表面光滑均匀且单壁碳纳米管均匀分散在基体中。FTIR光谱显示复合薄膜中存在SWCNT和PET的特征峰，证明两者之间有良好的相容性。TGA测试结果显示复合薄膜的热分解温度较纯PET提高，说明SWCNT的加入提高了薄膜的热稳定性。同时，复合薄膜具有良好的电导率和光学透明性，

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