NiO/PMMA聚合物纳米复合薄膜的全面表征：物理化学性质、热性能、光学性质及光催化性能

《Polymers for Advanced Technologies》：Comprehensive Characterization of NiO/PMMA Polymeric Nanocomposite Films: Physicochemical, Thermal, Optical, and Photocatalytic Properties

NiO/PMMA纳米复合材料薄膜制备及光催化性能研究，通过溶液浇铸法调控NiO NP浓度（0.25-3 wt%），XRD和XPS证实材料结构及Ni2+特征，TGA显示热稳定性提升，光学分析表明带隙减小与光致发光增强相关，3 wt%样品在90分钟内实现99.6%甲基橙降解，适用于水净化。

　　

摘要

本研究采用溶液浇铸法制备了NiO/PMMA聚合物纳米复合材料薄膜，随后利用这些薄膜制备了具有不同氧化镍纳米颗粒（NiO NP）浓度（0.25–3 wt%）的柔性光催化膜。XRD分析证实了NiO具有立方结构，其中最强烈的（200）峰表明其晶粒尺寸为19.42 nm。Williamson–Hall方法估算的晶粒尺寸为48.65 nm，应变值为2.85 × 10^?3。XPS结果显示存在Ni⁺²离子，其特征峰位于856.55和874.94 eV（分别对应Ni 2p_3/2和Ni 2p_1/2能级）。热重分析（TGA）表明NiO的热稳定性显著提高，3 wt%的NiO样品的分解温度为360.45°C。光学研究表明，该纳米复合材料的吸收边发生红移，带隙从5.08 eV（直接带隙）降至4.88 eV（间接带隙），从4.77 eV降至4.46 eV（间接带隙）。NiO/PMMA纳米复合材料的较低带隙和较高光学常数与其光催化性能的提升及吸收边的红移现象相关。在UVC光照射下，3 wt%的NiO/PMMA复合材料在90分钟内对MB染料的降解效率最高，达到99.6%。这些纳米复合材料在光催化水净化方面展现出巨大潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。