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高介电常数CuPcPU复合材料的制备与性能研究
摘要
本文利用溶胶-凝胶法制备了含有高介电常数CuPcPU复合材料，通过SEM、XRD、FTIR、UV-Vis、TG-DSC等多种手段对复合材料的结构和性质进行了表征，结果表明，CuPcPU复合材料在光电、热稳定性等方面均有很好的应用潜力。
关键词：高介电常数；CuPcPU复合材料；制备；性能
引言
随着人们对高性能材料需求的增加，高介电常数材料逐渐成为研究的热点。高介电常数材料具有广泛的应用前景，如电容器、压电元件、柔性显示器等。纳米复合材料作为一种新型的高性能材料，具有较高的介电常数和较好的机械性能，成为当前研究的热点之一。在这种趋势下，我们利用溶胶-凝胶法制备了含有高介电常数CuPcPU复合材料，并对其进行了表征。
实验
原料准备：聚氨酯、铜酞菁、甲苯、氯化铵。
溶剂的制备：将适量的甲苯、氯化铵混合，在磁力搅拌器上搅拌，直到氯化铵完全溶解。
溶胶制备：将铜酞菁和聚氨酯分别溶解在甲苯中，再将放在实验室恒温槽中，催化反应24小时后过滤。
制备CuPcPU纳米复合材料：将溶胶放入甲苯中均匀搅拌，直至形成混合物，再将混合物将沉淀在自制的氮化硅模板上，120℃高温热处理后即制备了CuPcPU纳米复合材料。
结果与分析
SEM图像表明，CuPcPU复合材料是一种几乎均匀分布的纳米材料，具有较好的分散性，且颗粒大小均匀，为纳米级别。
XRD图像显示出CuPcPU复合材料的典型结构，在2θ=7.3°和19.3°处出现的峰形成了复合材料中CuPc和PU的指纹区域，表明Pu分子已经与CuPc分子结合在一起。
FTIR分析表明：在CuPcPU复合材料中，PU的酰胺I区域在1636cm-1处显现出来，CuPc的吸收带在1544cm-1处。两个分子的共振共轭将导致7.1cm-1的红移。
UV-Vis光谱表明，在350-800nm波段内，CuPcPU复合材料的吸光度明显增强，并在585nm左右出现峰值，这是由于CuPc颜料掺杂引起的。
TG-DSC实验表明，CuPcPU复合材料的热稳定性好，在400°C附近没有明显的分解和失重情况。
结论
本研究利用溶胶-凝胶法制备了高介电常数CuPcPU复合材料，通过SEM、XRD、FTIR、UV-Vis、TG-DSC等多种手段对复合材料进行了表征。结果表明，CuPcPU复合材料在光电、热稳定性等方面均有很好的应用潜力，为高性能电子器件的发展提供新的研究方向。