1. 研究目的与意义（文献综述）

随着人类生活水平的提高，不可再生能源的开采和使用的量日益增大，所产生的能源危机和环境污染等问题日益凸显了出来。电能一直作为一种可再生的清洁能源被广泛使用，但电能的存储一直是制约电能使用的一个难题，因聚合物电介质电容器具有充放电速度远高于其他电容器的优点，所以聚合物电介质电容器是科研的重点之一，而铁电聚合物材料是研究聚合物电介质电容器的重要材料。

聚偏二氟乙烯（pvdf）及其共聚物是铁电聚合物，由于它们具有良好的柔韧性和容易制成大面积的薄膜，因而被广泛应用于传感器，储能器领域，是最有前途的铁电聚合物材料。现有技术的聚合物电介质已被限制于具有相对低能量密度但极低介电损耗的非极性聚合物，随着功率电子在脉冲功率和功率调节应用中的快速发展，在高能量密度/低损耗/或高温/低损耗聚合物电介质的领域中需要下一代聚合物介电材料，虽然铁电聚合物具有优良的介电性能，但是pvdf为半结晶态聚合物，有α、β、γ、δ和ε型五种结晶相^[1]，最常见的晶相有三种：α、β和γ。α晶型的构型为螺旋型，是单斜晶系，由于链偶极子方向相反，所以没有极性；β晶型的构型为zigzag型（即tttt),是正交晶系，因为链偶极子方向一致，净作用不为零^[2],有较强的极性；γ型晶体为斜方晶胞，链结构与α型类似，但γ晶相也是极性晶体，只是极性不如β相。不同晶型其性能不同，为使得铁电聚合物的性能合乎要求，对其结晶结构的研究十分重要，量子点具有荧光性和纳米性，将改性后的量子点与铁电聚合物制成分散液然后制成复合膜，通过荧光效应可以观察量子点是位于铁电聚合物晶体的晶区还是非晶区，而纳米尺寸效应可以影响其晶体结构，通过观察其晶体结构与性能，可以得出量子点是如何影响铁电聚合物的晶体结构与性能，为实现影响或改变铁电聚合物的晶体结构与性能提供理论基础。

本课题以典型的铁电聚合物---含氟聚合物为主要基体，采用配体交换的方法对纳米粒子进行表面修饰，通过酰胺化反应或酯化反应等方法在改性纳米粒子表面接上不同结构的表面配体，将改性后的纳米颗粒添加到含氟聚合物基体中，采用流延或熔融的方法将含氟聚合物与表面修饰的纳米颗粒以一定比例复合，制备含氟聚合物/纳米粒子薄膜，然后采用hrtem、ft-ir、xrd、tg、sem以及介电频谱等测试方法对所制备的含氟聚合物/纳米粒子复合膜进行表征，分析纳米粒子结构对聚合物基体的结晶行为及介电性能的影响。通过分析纳米粒子对含氟聚合物结晶结构的影响，探明这种铁电聚合物的结晶行为与铁电性能之间的关系，为铁电聚合物的性能调控指明方向。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1.文献调研，翻译英文文献，了解国内外相关研究概况和发展趋势；

2.准备原材料，如cdznxse1-x量子点、巯基丙酸（mpa）、丙酮、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、pvdf等，准备仪器，如离心管，试样瓶，玻璃板，超声机，离心机，恒温振荡箱，烘箱；

3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅文献，确定具体实验路线，准备实验原料以及仪器和设备，确定实验方案，并完成开题报告；

第4-10周:对纳米粒子进行改性，在其表面接上一定量的表面配体，制备一系列不同比例的含氟聚合物/纳米粒子复合膜；

第11-12周:采用ftir、tg对纳米粒子表面基团和有机含量进行分析，通过hrtem、sem分别对量子点和复合膜的形貌进行研究，采用xrd和dsc分析材料的结晶行为，并通过介电频谱对膜的介电常数等进行研究；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] prateek, vijay kumar thakur, raju kumar gupta. recent progress on ferroelectric polymer-based nanocomposites for high energy density capacitors: synthesis, dielectric properties, and future aspects. chem. rev, 2016, 116(7): 4260-4317.

[2] michael a boles1, daishun lin, taeghwan hyeon, et al. talapin. the surface science of nanocrystals. nature mater, 15(2): 141-153.

[3] zhi-min dang, jin-kai yuan, sheng-hong yao, et al. flexible nanodielectric materials with high permittivity for power energy storage. adv. mater, 2013, 25(44): 6334–6365.