Name: application of a coupling agent to improve the dielectric properties of polymer-based nanocomposites
Uploaded: 2020-09-19T13:00:00
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इस काम को ताइयुआन यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी साइंटिफिक रिसर्च इनिशियल फंडिंग (20182028) द्वारा समर्थित किया गया था, जो शांक्सी प्रांत (20192006), शांक्सी प्रांत के प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन की डॉक्टरेट शुरुआती नींव थी। (201703D1111003), शांक्सी प्रांत की विज्ञान और प्रौद्योगिकी प्रमुख परियोजना (MC2016-01), और परियोजना U610256 चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन द्वारा समर्थित ।

1. बीटी भराव की सतह संशोधन
<ol><li>KH550 समाधान के 20 एमएल (95 डब्ल्यूटी% इथेनॉल-पानी सॉल्वेंट में 1 wt% KH550) और 15 मिनट के लिए अल्ट्रासोनिकेट तैयार करें।</li>
	<li>बीटी नैनोकणों (यानी, भराव) और KH550, क्रमशः वजन, ताकि भराव कपलिंग एजे...

<ol>
	<li>Lines, M. E., Glass, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Principles and applications of ferroelectrics and related materials. , (2001).</li><li>Nalwa, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of low and high dielectric permittivity materials and their applications, phenomena, properties and applications. , (1999).</li><li>Kao, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Dielectric phenomena in solids. , (2004).</li><li>Tong, Y., Li, L., Liu, J., Zhang, K., Jiang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+coupling+agent+on+the+microstructure+and+dielectric+properties+of+free-standing+ceramic-polymer+composites.">Influence of coupling agent on the microstructure and dielectric properties of free-standing ceramic-polymer composites.</a> Materials Research Express. 6 (9), 095322 (2019).</li><li>Zhang, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+functionalization+of+poly(4-methyl-1-pentene)+films+for+high+energy+storage+applications.">Controlled functionalization of poly(4-methyl-1-pentene) films for high energy storage applications.</a> Journal of Materials Chemistry A. 4 (13), 4797-4807 (2016).</li><li>Zhang, L., Cheng, Z. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+polymer-based+0-3+composites+with+high+dielectric+constant.">Development of polymer-based 0-3 composites with high dielectric constant.</a> Journal of Advanced Dielectrics. 1 (04), 389-406 (2011).</li><li>Barsoum, M., Barsoum, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fundamentals of ceramics. , (2002).</li><li>Jaffe, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Piezoelectric ceramics. , (2012).</li><li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-organic+dielectric+nanocomposites+using+conducting+polypyrrole+nanoclips+as+filler.">All-organic dielectric nanocomposites using conducting polypyrrole nanoclips as filler.</a> Composites Science Technology. 167, 285-293 (2018).</li><li>Liao, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+hdC-G+reinforced+polyimide+composites+with+high+dielectric+permittivity.">Flexible hdC-G reinforced polyimide composites with high dielectric permittivity.</a> Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 101, 50-58 (2017).</li><li>Xu, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+foldable+PANi@+CNTs/PU+dielectric+composites+toward+thin-film+capacitor+application.">Highly foldable PANi@ CNTs/PU dielectric composites toward thin-film capacitor application.</a> Materials Letters. 192, 25-28 (2017).</li><li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nano-clip+based+composites+with+a+low+percolation+threshold+and+high+dielectric+constant.">Nano-clip based composites with a low percolation threshold and high dielectric constant.</a> Nano Energy. 26, 550-557 (2016).</li><li>Zhou, S., Zhou, G., Jiang, S., Fan, P., Hou, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+and+refractory+tantalum+carbide-carbon+electrospun+nanofibers+with+high+modulus+and+electric+conductivity.">Flexible and refractory tantalum carbide-carbon electrospun nanofibers with high modulus and electric conductivity.</a> Materials Letters. 200, 97-100 (2017).</li><li>Zhang, L., Du, W., Nautiyal, A., Liu, Z., Zhang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+progress+on+nanostructured+conducting+polymers+and+composites:+synthesis,+application+and+future+aspects.">Recent progress on nanostructured conducting polymers and composites: synthesis, application and future aspects.</a> Science China Materials. 61 (3), 303-352 (2018).</li><li>Xie, Y., Yu, Y., Feng, Y., Jiang, W., Zhang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+Stretchable+Nanocomposites+with+High+Energy+Density+and+Low+Loss+from+Cross-Linked+PVDF+Filled+with+Poly(dopamine)+Encapsulated+BaTiO3.">Fabrication of Stretchable Nanocomposites with High Energy Density and Low Loss from Cross-Linked PVDF Filled with Poly(dopamine) Encapsulated BaTiO3.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 9 (3), 2995-3005 (2017).</li><li>Zhang, L., Wu, P., Li, Y., Cheng, Z. Y., Brewer, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+process+and+dielectric+properties+of+Ba0.5Sr0.5TiO3-P(VDF-CTFE)+nanocomposites.">Preparation process and dielectric properties of Ba0.5Sr0.5TiO3-P(VDF-CTFE) nanocomposites.</a> Composite Part B: Engineering. 56, 284-289 (2014).</li><li>Dang, Z. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fundamentals,+processes+and+applications+of+high-permittivity+polymer-matrix+composites.">Fundamentals, processes and applications of high-permittivity polymer-matrix composites.</a> Progress in Materials Science. 57 (4), 660-723 (2012).</li><li>Wu, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+coupling+agents+on+the+dielectric+properties+and+energy+storage+of+Ba0.5Sr0.5TiO3/P(VDF-CTFE)+nanocomposites.">Effect of coupling agents on the dielectric properties and energy storage of Ba0.5Sr0.5TiO3/P(VDF-CTFE) nanocomposites.</a> AIP Advances. 7 (7), 075210 (2017).</li><li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Process+and+microstructure+to+achieve+ultra-high+dielectric+constant+in+ceramic-polymer+composites.">Process and microstructure to achieve ultra-high dielectric constant in ceramic-polymer composites.</a> Scientific Reports. 6, 35763 (2016).</li><li>Lu, X., Tong, Y., Cheng, Z. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+and+characterization+of+free-standing,+flexible+and+translucent+BaTiO3-P+(VDF-CTFE)+nanocomposite+films.">Fabrication and characterization of free-standing, flexible and translucent BaTiO3-P (VDF-CTFE) nanocomposite films.</a> Journal of Alloys and Compounds. 770, 327-334 (2019).</li><li>Goyal, R. K., Katkade, S. S., Mule, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dielectric,+mechanical+and+thermal+properties+of+polymer/BaTiO3+composites+for+embedded+capacitor.">Dielectric, mechanical and thermal properties of polymer/BaTiO3 composites for embedded capacitor.</a> Composites Part B: Engineering. 44 (1), 128-132 (2013).</li><li>Pan, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+discharge+and+highenergy+density+of+nanocomposite+capacitors+using+Ba0.6Sr0.4TiO3nanofibers.">Fast discharge and highenergy density of nanocomposite capacitors using Ba0.6Sr0.4TiO3nanofibers.</a> Ceramics International. 42 (13), 14667-14674 (2016).</li><li>Hu, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+dielectric+properties+of+poly(vinylidene+fluoride)/Ba0.6Sr0.4TiO3+composites.">Preparation and dielectric properties of poly(vinylidene fluoride)/Ba0.6Sr0.4TiO3 composites.</a> Journal of Alloys and Compounds. 619, 686-692 (2015).</li><li>Chen, Y., Chan, H. L. W., Choy, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanocrystalline+lead+titanate+and+lead+titanate/vinylidene+fluoride-trifluoroethylene+0-3+nanocomposites.">Nanocrystalline lead titanate and lead titanate/vinylidene fluoride-trifluoroethylene 0-3 nanocomposites.</a> Journal of the American Ceramic Society. 81 (5), 1231-1236 (1998).</li><li>Singh, P., Borkar, H., Singh, B. P., Singh, V. N., Kumar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ferroelectric+polymer-ceramic+composite+thick+films+for+energy+storage+applications.">Ferroelectric polymer-ceramic composite thick films for energy storage applications.</a> AIP advances. 4 (8), 087117 (2014).</li><li>Dang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fundamentals,+processes+and+applications+of+high-permittivity+polymer-matrix+composites.">Fundamentals, processes and applications of high-permittivity polymer-matrix composites.</a> Progress in Materials Science. 57 (4), 660-723 (2012).</li><li>Arbatti, M., Shan, X. B., Cheng, Z. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ceramic-Polymer+Composites+with+High+Dielectric+Constant.">Ceramic-Polymer Composites with High Dielectric Constant.</a> Advanced Materials. 19 (10), 1369-1372 (2007).</li><li>Fan, B., Liu, Y., He, D., Bai, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Achieving+polydimethylsiloxane/carbon+nanotube+(PDMS/CNT)+composites+with+extremely+low+dielectric+loss+and+adjustable+dielectric+constant+by+sandwich+structure.">Achieving polydimethylsiloxane/carbon nanotube (PDMS/CNT) composites with extremely low dielectric loss and adjustable dielectric constant by sandwich structure.</a> Applied Physics Letters. 112 (5), 052902 (2018).</li><li>Liao, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+surface-modified+TiO2+nanorod+array/P(VDF-HFP)+dielectric+capacitor+with+ultra-high+energy+density+and+efficiency.">A surface-modified TiO2 nanorod array/P(VDF-HFP) dielectric capacitor with ultra-high energy density and efficiency.</a> Journal of Materials Chemistry C. 5 (48), 12777-12784 (2017).</li><li>Mittal, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Silanes and Other Coupling Agents. 3, (2004).</li><li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superior+Energy+Storage+Performances+of+Polymer+Nanocomposites+via+Modification+of+Filler/Polymer+Interfaces.">Superior Energy Storage Performances of Polymer Nanocomposites via Modification of Filler/Polymer Interfaces.</a> Advanced Materials Interfaces. 5 (11), 1800096 (2018).</li><li>Yeh, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+and+optical+properties+of+PMMA-titania+hybrid+materials+prepared+by+sol-gel+approach+with+HEMA+as+coupling+agent.">Thermal and optical properties of PMMA-titania hybrid materials prepared by sol-gel approach with HEMA as coupling agent.</a> Journal of Applied Polymer Science. 94 (1), 400-405 (2004).</li><li>Yang, C., Song, H. S., Liu, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+coupling+agents+on+the+dielectric+properties+of+CaCu3Ti4O12/PVDF+composites.">Effect of coupling agents on the dielectric properties of CaCu3Ti4O12/PVDF composites.</a> Composites Part B: Engineering. 50, 180-186 (2013).</li><li>Iijima, M., Sato, N., Lenggoro, I. W., Kamiya, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+Modification+of+BaTiO3+Particles+by+Silane+Coupling+Agents+in+Different+Solvents+and+Their+Effect+on+Dielectric+Properties+of+BaTiO3/Epoxy+Composites.">Surface Modification of BaTiO3 Particles by Silane Coupling Agents in Different Solvents and Their Effect on Dielectric Properties of BaTiO3/Epoxy Composites.</a> Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 352 (1-3), 88-93 (2009).</li><li>Zhang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+Dielectric+Tunability+of+Ba0.6Sr0.4TiO3/Poly(vinylidene+fluoride)+Composites+via+Interface+Modification+by+Silane+Coupling.">Enhanced Dielectric Tunability of Ba0.6Sr0.4TiO3/Poly(vinylidene fluoride) Composites via Interface Modification by Silane Coupling.</a> Agent. Composites Science and Technology. 129, 93-100 (2016).</li><li>Dang, Z. M., Wang, H. Y., Xu, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+Silane+Coupling+Agent+on+Morphology+and+Dielectric+Property+in+BaTiO3/Polyvinylidene+fluoride+Composites.">Influence of Silane Coupling Agent on Morphology and Dielectric Property in BaTiO3/Polyvinylidene fluoride Composites.</a> Applied Physics Letters. 89 (11), 112902 (2006).</li><li>Tong, Y., Zhang, L., Bass, P., Rolin, T. D., Cheng, Z. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+silane+coupling+agent+on+microstructure+and+properties+of+CCTO-P(VDF-CTFE)+composites.">Influence of silane coupling agent on microstructure and properties of CCTO-P(VDF-CTFE) composites.</a> Journal of Advanced Dielectrics. 8 (02), 1850008 (2018).</li><li>Shan, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> High dielectric constant 0-3 ceramic-polymer composites. , (2009).</li></ol>

जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, इस कार्य द्वारा विकसित विधि सिरेमिक-बहुलक नैनोकम्पसाइट्स के ऊर्जा-भंडारण प्रदर्शन में सफलतापूर्वक सुधार कर सकती है। इस तरह की विधि के प्रभाव को अनुकूलित करने के लिए, सिरेमि?...

विद्युत ऊर्जा भंडारण उपकरणों में लागू डाइइलेक्ट्रिक्स को मुख्य रूप से दो महत्वपूर्ण मापदंडों का उपयोग करके चिह्नित किया जाता है: डाइइलेक्ट्रिक कॉन्स्टेंट (εआर)और ब्रेकडाउन स्ट्रेंथ(ईबी)1,,2,,3। सामान्य तौर पर, पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) जैसे कार्बनिक सामग्री एक उच्च ईबी (~ 102 एमवी/एम) और कम εε (ज्यादातर & 5)4,,5,,6 जबकि अकार्बनिक सामग्री का प्रदर्शन करती हैं, विशेष रूप से बॉटियो3जैसे फेरोइलेक्ट्रिक्स, एक उच्च εआर (103 -104)और कम ईबी (~ 100 एमवी/एम)6,,7,8का प्रदर्शनकरतेहैं। कुछ अनुप्रयोगों में, लचीलापन और उच्च यांत्रिक प्रभावों का सामना करने की क्षमता भी डाइइलेक्ट्रिक कैपेसिटर4गढ़ने के लिए महत्वपूर्ण हैं । इसलिए, बहुलक आधारित डाइइलेक्ट्रिक कंपोजिट तैयार करने के तरीकों को विकसित करना महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से कम लागत वाले तरीकों के विकास के लिए उच्च εआर ,और ई, बी9,16,,10, 11, 12,,13,,14,1215, 17,,14,18के साथ उच्च प्रदर्शन 0-3 नैनोकम्पोसाइट्स बनानेकेलिए।18 इस उद्देश्य के लिए, ध्रुवीय बहुलक पीवीडीएफ और इसके सहसंबद्ध कोपॉलिमर जैसे फेरोइलेक्ट्रिक पॉलीमर मैट्रिस के आधार पर तैयारी के तरीकों को उनके उच्च εआर (~ 10)4,19,,20के कारण व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है।, इन नैनोकम्पोजिट्स में, उच्च,ई आर,विशेष रूप से फेरोइलेक्ट्रिक सिरेमिक वाले कणों को,भराव 6,20, 20, 22, 22,,23,,,24,,2425के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।2325
सिरेमिक-बहुलक कंपोजिट के निर्माण के तरीकों को विकसित करते समय, एक सामान्य चिंता है कि26भराव के वितरण से डाइइलेक्ट्रिक गुण काफी प्रभावित हो सकते हैं। डाइइलेक्ट्रिक कंपोजिट की एकरूपता न केवल तैयारी के तरीकों से निर्धारित होती है, बल्कि मैट्रिक्स औरफिलर्स 27के बीच गीली स्थिरता से भी होती है। कई अध्ययनों से यह सिद्ध हो चुका है कि सिरेमिक-बहुलक कंपोजिट की एकरूपता को स्पिन-कोटिंग28, 29और,गर्म दबाने वाली19,,26 जैसी भौतिक प्रक्रियाओं द्वारा समाप्त किया जा सकता है।26 हालांकि, इन दोनों प्रक्रियाओं में से कोई भी भराव और मैट्रिस के बीच सतह कनेक्शन को नहीं बदलता है; इसलिए, इन तरीकों से तैयार कंपोजिट अभी भी εआर और ईबी19,27में सुधार करने में सीमित हैं . इसके अतिरिक्त, विनिर्माण दृष्टिकोण से, असुविधाजनक प्रक्रियाएं कई अनुप्रयोगों के लिए अवांछनीय हैं क्योंकि वे28, 29,से अधिक जटिल निर्माण प्रक्रियाओं का कारणबनसकती हैं। इस संबंध में, एक सरल और प्रभावी विधि की जरूरत है।
वर्तमान में, सिरेमिक-बहुलक नैनोकम्पोसिट की अनुकूलता में सुधार करने के लिए सबसे प्रभावी तरीका सिरेमिक नैनोकणों के उपचार पर आधारित है, जो फिलर्स और मैट्रिस30, 31,31के बीच सतह रसायन को संशोधित करता है। हाल के अध्ययनों से पता चला है कि कपलिंग एजेंटों को सिरेमिक नैनोकणों पर आसानी से लेपित किया जा सकता है और कास्टिंग प्रक्रिया को प्रभावित किए बिना32 , 33,34 , 35,,36,36के बीच भराव और मैट्रिस के बीच गीली क्षमता को प्रभावीढंगसे संशोधित किया जासकता36है। सतह संशोधन के लिए, यह व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है कि प्रत्येक समग्र प्रणाली के लिए, युग्मन एजेंट की एक उपयुक्त मात्रा है, जो ऊर्जा भंडारण घनत्व37में अधिकतम वृद्धि से मेल खाती है; कंपोजिट में अतिरिक्त युग्मन एजेंट उत्पादों के प्रदर्शन में गिरावट में परिणाम हो सकता है36,37,38. नैनो आकार के सिरेमिक फिलर्स का उपयोग करके डाइइलेक्ट्रिक कंपोजिट के लिए, यह अनुमान लगाया जाता है कि युग्मन एजेंट की प्रभावशीलता मुख्य रूप से भराव के सतह क्षेत्र पर निर्भर करती है। हालांकि, प्रत्येक नैनो आकार प्रणाली में इस्तेमाल की जाने वाली महत्वपूर्ण राशि का निर्धारण अभी बाकी है । संक्षेप में, सिरेमिक-बहुलक नैनोकम्पाइट्स के निर्माण के लिए सरल प्रक्रियाओं को विकसित करने के लिए युग्मन एजेंटों का उपयोग करने के लिए आगे अनुसंधान की आवश्यकता है।
इस काम में, BaTiO3 (बीटी), उच्च डाइइलेक्ट्रिक स्थिर के साथ सबसे व्यापक रूप से अध्ययन फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री, भराव के रूप में इस्तेमाल किया गया था, और पी (VDF-CTFE) 91/9 मोल% कोपॉलिमर (VC91) सिरेमिक-बहुलक कंपोजिट की तैयारी के लिए बहुलक मैट्रिक्स के रूप में इस्तेमाल किया गया था । बीटी नैनोफिलरों की सतह को संशोधित करने के लिए, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध 3-अमीनोप्रोपिल्रिएथॉक्सीलेन (KH550) खरीदा गया था और एक कपलिंग एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता था। नैनोकंपोसाइट प्रणाली की महत्वपूर्ण राशि प्रयोग की एक श्रृंखला के माध्यम से निर्धारित किया गया था । नैनो आकार के समग्र प्रणालियों के ऊर्जा घनत्व में सुधार करने के लिए एक आसान, कम लागत और व्यापक रूप से लागू विधि का प्रदर्शन किया जाता है।

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:827px;" width="826">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">3-Aminopropyltriethoxysilane (KH550)</td>
			<td style="width:184px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:161px;">440140</td>
			<td style="width:223px;">Liquid, Assay: 99%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">95 wt.% ethanol-water</td>
			<td style="width:184px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:161px;">459836</td>
			<td>Liquid, Assay: 99.5%</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:259px;">BaTiO3 nanoparticles</td>
			<td style="width:184px;">US Research Nanomaterials</td>
			<td style="width:161px;">US3830</td>
			<td>In a diameter of about 200 nm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">Ferroelectric tester</td>
			<td style="width:184px;">Radiant</td>
			<td style="width:161px;">Precision-LC100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">Glass substrates</td>
			<td style="width:184px;">Citoglas</td>
			<td style="width:161px;">16397</td>
			<td>75 x 25 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">Gold coater</td>
			<td style="width:184px;">Pelco</td>
			<td style="width:161px;">SC-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">High voltage supplier</td>
			<td style="width:184px;">Trek</td>
			<td style="width:161px;">610D</td>
			<td>10 kV</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">Impedance analyzer</td>
			<td style="width:184px;">Keysight</td>
			<td style="width:161px;">4294A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">N, N dimethylformamide</td>
			<td style="width:184px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:161px;">GEN002007</td>
			<td>Liquid</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">P(VDF-CTFE) 91/9 mol.% copolymer</td>
			<td style="width:184px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">Scanning Electron Microscopy (SEM)</td>
			<td style="width:184px;">JEOL</td>
			<td style="width:161px;">JSM-7000F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:259px;">Vacuum oven</td>
			<td style="width:184px;">Heefei Kejing Materials Technology Co, Ltd</td>
			<td style="width:161px;">DZF-6020</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

application of a coupling agent to improve the dielectric properties of polymer-based nanocomposites

इस काम में, समाधान कास्टिंग के माध्यम सेBaTiO3 -P (VDF-CTFE) नैनोकंपोजिट की निर्माण प्रक्रिया के दौरान एक युग्मन एजेंट के रूप में 3-अमीनोप्रोपाइलट्राइएथॉक्सीजन (KH550) जोड़कर सिरेमिक फिलर्स और बहुलक मैट्रिक्स के बीच अनुकूलता में सुधार करने के लिए एक आसान, कम लागत और व्यापक रूप से लागू विधि विकसित की गई थी। परिणाम बताते हैं कि KH550 का उपयोग सिरेमिक नैनोफिलर की सतह को संशोधित कर सकता है; इसलिए, सिरेमिक-बहुलक इंटरफ़ेस पर अच्छी गीलाता हासिल की गई थी, और युग्मन एजेंट की उपयुक्त मात्रा द्वारा बढ़ी हुई ऊर्जा भंडारण प्रदर्शन प्राप्त किए गए थे। इस विधि का उपयोग लचीले कंपोजिट तैयार करने के लिए किया जा सकता है, जो उच्च प्रदर्शन वाली फिल्म कैपेसिटर के उत्पादन के लिए अत्यधिक वांछनीय है। यदि इस प्रक्रिया में कपलिंग एजेंट की अत्यधिक मात्रा का उपयोग किया जाता है, तो गैर-संलग्न कपलिंग एजेंट जटिल प्रतिक्रियाओं में भाग ले सकता है, जिससे डाइइलेक्ट्रिक स्थिर में कमी आती है और डाइइलेक्ट्रिक हानि में वृद्धि होती है।

भराव की विभिन्न सामग्री के साथ मुक्त खड़े नैनोकंपोसाइट फिल्मों को प्रोटोकॉल में वर्णित के रूप में सफलतापूर्वक गढ़ा गया था, और उन्हें xBT-VC91 के रूप में लेबल किया गया था, जहां एक्स कंपोजिट में बीटी का मात्र?...

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Application of a Coupling Agent to Improve the Dielectric Properties of Polymer-Based Nanocomposites

यहां, हम सतह संशोधित BaTiO 3 भराव का उपयोग करके बहुलक आधारित नैनोकम्पोसाइट्स के भराव और मैट्रिक्स के बीच अनुकूलता में सुधार करने के लिए एक सरल और कम लागत वाली समाधान-कास्टिंग प्रक्रिया प्रदर्शित करते हैं, जो कंपोजिट के ऊर्जा घनत्व को प्रभावीढंग से बढ़ा सकते हैं।

पॉलिमर-आधारित नैनोकम्पोसिट्स के डाइइलेक्ट्रिक गुणों में सुधार करने के लिए एक कपलिंग एजेंट का आवेदन

In this work, an easy, low-cost, and widely applicable method was developed to improve the compatibility between the ceramic fillers and the polymer ...

यह साबित हो गया था कि वाणिज्यिक युग्मन एजेंट का उपयोग सिरेमिक नैनोफिलर की सतह को संशोधित कर सकता है, इसलिए, सिरेमिक-बहुलक इंटरफेस पर अच्छी गीलाता हासिल की गई थी, और बढ़ी हुई ऊर्जा भंडारण प्रदर्शन युग्मन एजेंट की एक उपयुक्त राशि द्वारा प्राप्त किए गए थे। इस काम द्वारा विकसित विधि का उपयोग लचीले कंपोजिट की तैयारी में किया जा सकता है, जो उच्च प्रदर्शन वाली फिल्म कैपेसिटर के उत्पादन के लिए अत्यधिक वांछनीय है। 15 मिनट अल्ट्रा-सोनीफिकेशन द्वारा 95 वजन प्रतिशत इथेनॉल पानी सॉल्वेंट के साथ KH550 का समाधान तैयार करें।30 मिनट अल्ट्रा-सोनीशन द्वारा KH550 समाधानों में बीटी नैनोकणों का इलाज करें। इस प्रक्रिया में, KH550 और बीटी नैनोकणों के भार को पांच मिलीलीटर की मात्रा के साथ KH550 पतला समाधान में एक, दो, तीन, चार और पांच वजन प्रतिशत युग्मन एजेंट के साथ लेपित उपाय करें। मैट्रिक्स से पानी-इथेनॉल सॉल्वेंट को पांच घंटे के लिए 80 डिग्री सेल्सियस पर वाष्पित करें, और फिर वैक्यूम ओवन में 12 घंटे के लिए 120 डिग्री सेल्सियस तक।बीटीवीसी-91 नैनोकम्पसाइट्स की तैयारी में सतह संशोधित भराव के रूप में शुष्क नैनोकणों का उपयोग करें। एक, DMF आधारित बहुलक समाधान आठ घंटे के लिए एक चुंबकीय सरगर्मी द्वारा कमरे के तापमान पर 10 मिलीलीटर DMF में ०.३ ग्राम बहुलक पाउडर भंग करके तैयार किया गया था । दो, बेरियम टाइटेनेट नैनोकणों को समाधान में जोड़ा गया था, फिर 12 घंटे के साथ सजातीय निलंबन बनाने के लिए सरगर्मी और 30 मिनट के लिए अल्ट्रासोनिक ।तैयारी प्रक्रिया में, दोनों असंशोधित बेरियम टाइटेनेट और युग्मन एजेंट के साथ लेपित बेरियम टाइटेनेट का उपयोग किया गया था। इसके बाद सस्पेंशन को फिल्म बनाने के लिए प्रीहीटेड क्लास सब्सट्रेट पर कास्ट किया गया । प्रत्येक ग्लास सब्सट्रेट पर निलंबन के तीन मिलीलीटर को छोड़ दिया गया था ।पांच, निलंबन के साथ ग्लास सब्सट्रेट तो आठ घंटे के लिए ७० डिग्री पर ओवन में रखा गया था सॉल्वेंट वाष्पित । छह, अंत में, के रूप में कलाकारों की फिल्मों ग्लास सब्सट्रेट से जारी किया गया और मुक्त खड़े फिल्मों प्राप्त 12 घंटे के लिए हवा में १६० डिग्री सेल्सियस पर annealed थे । प्रोटोकॉल के अनुसार फ्री-स्टैंडिंग नैनोकंपोजिट फिल्मों को सफलतापूर्वक गढ़ा गया ।एसईएम से इस बात की पुष्टि की गई थी कि सिरेमिक नैनोकणों का इलाज एक उपयुक्त मात्रा में युग्मन एजेंट के साथ किया जाता है जिसे कास्टिंग के दौरान नैनोकम्पोसिट में समान रूप से वितरित किया जा सकता है; जबकि युग्मन एजेंट की अत्यधिक मात्रा सिरेमिक नैनोकणों के बीच बातचीत का कारण बन सकती है और भराव के एकत्रीकरण के लिए अग्रणी हो सकती है । कम भराव सामग्री वाले नैनोकम्पोसाइट्स के लिए, कंपोजिट का डाइइलेक्ट्रिक कॉन्स्ट मूल रूप से अपरिवर्तित था जिसमें थोड़ी मात्रा में कपलिंग एजेंट का उपयोग किया जाता है और भविष्य में बढ़ती कपलिंग एजेंट राशि के साथ थोड़ा कम हो जाता है। उच्च भराव सामग्री वाले नैनोकम्पोसाइट्स के लिए, कंपोजिट का डाइइलेक्ट्रिक स्थिर कपलिंग एजेंट की थोड़ी मात्रा के साथ प्रतिकूल रूप से बढ़ता है और भविष्य में बढ़ती कपलिंग एजेंट राशि के साथ तेजी से कम होता है।डाइइलेक्ट्रिक लॉस के मामले में, कपलिंग एजेंट के साथ नैनोकम्पोजिट्स को कपलिंग एजेंट के बिना नैनोकम्पोसिट की तुलना में अधिक डाइइलेक्ट्रिक नुकसान होता है। अधिकतम टूटने की ताकत प्राप्त की थी जब युग्मन एजेंट के दो वजन प्रतिशत का इस्तेमाल किया गया था । कपलिंग एजेंट की अधिक मात्रा के साथ नैनोकम्पोसिट्स से कम ब्रेकडाउन ताकत पाई गई ।बढ़ी हुई टूटने की ताकत और हमारे अपेक्षाकृत उच्च प्रभारी निर्वहन दक्षता के कारण, कपलिंग एजेंट की थोड़ी मात्रा के साथ नैनोकम्पोसिट की अधिकतम ऊर्जा घनत्व में सुधार हुआ। इस काम में, बेरियम टाइटेनेट, उच्च डाइइलेक्ट्रिक स्थिर के साथ सबसे व्यापक रूप से अध्ययन फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री भराव के रूप में उपयोग की जाती थी। पीवीडीएफ-सीटीएफई कोपॉलिमर का उपयोग सिरेमिक पॉलीमर कंपोजिट तैयार करने के लिए पॉलीमर मैट्रिक्स के रूप में किया जाता था।बेरियम टाइटेनेट नैनोफिलर की सतह को संशोधित करने के लिए, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध KH550 खरीदे गए थे और युग्मन एजेंट के रूप में उपयोग किए जाते थे। वे नैनोकंपोसाइट प्रणाली की महत्वपूर्ण राशि प्रयोग की श्रृंखला द्वारा निर्धारित किया गया था । नैनो के आकार की समग्र प्रणाली के ऊर्जा घनत्व में सुधार करने के लिए एक आसान, कम लागत और व्यापक रूप से लागू विधि का प्रदर्शन किया गया था।

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बेक़ायदा photonic bandgap सामग्री के photonic गुणों का अध्ययन करने के लिए माइक्रोवेव और ढांकता हुआ एसएनएफ के macroscopic नमूनों का प्रयोग

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