开题报告：电子纸用二氧化钛颗粒的表面改性研究

本科生毕业设计（论文）开题报告学 院 轻工学院 专 业 印刷工程 导 师 杨春莉 学 生 苏红霞 学 号 201110830672 2015年3月25日开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始前期内完成，经指导教师、教研室签署意见审查后生效。 2开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3学生查阅资料的参考文献应符合我校的有关规定。4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年9月26日”或“2004-09-26”。毕业设计（论文）题目电子纸用二氧化钛颗粒的表面改性研究立题目的及意义： 随着低碳环保和能源节约意识的增强，传统纸张虽然容易携带，适合人类的阅读习惯，但是存在无法及时更新内容，增加对树木的砍伐，制浆造纸过程中产生废气等一系列缺陷。目前流行的电子媒体虽然有丰富多彩的内容，完备的功能，仍然存在屏幕小、辐射较强、容易产生视觉疲劳等问题。电子纸正是在这样的环境下应运而生，在一定程度上，它是传统的纸张与先进网络技术的完美结合，也是近代电子化社会的新型纸张，随着技术的不断完善，会给人类的工作和学习带来极大的方便。 电子纸利用电泳颗粒的双稳性实现显示功能，是一种超薄、柔软的电子显示器，具有高反射率、低能耗、宽视角等特点。微胶囊电泳显示因为有高的显示对比度、显示的双稳性、超低能耗，成为当下电子纸的主要研究方向。微胶囊电泳显示液由电泳颗粒、分散介质、染料、电荷控制剂和稳定剂组成，其中电泳颗粒在电子墨水显示中起到图像呈色作用而构成整个图像，因此电泳颗粒是电子墨水的重要组成部分之一，其性能将直接影响电子墨水的对比度、图像灰度、响应时间等质量问题，因此制备出性能优异的电泳颗粒十分重要。而电泳颗粒中最基本的显色颗粒之一就是白色电泳颗粒。 白色电泳颗粒通常选用的是二氧化钛（TiO2）颗粒和二氧化硅（SiO2）颗粒，SiO2虽然密度较低，但其折射率也不高，因此显示效果不是很好；TiO2颗粒介电常数高、折射率高、白度好，是一种理想的电泳颗粒材料。 当TiO2颗粒的粒径从微米级降至纳米级时，颗粒的表面能增加很大，其表面基团易于形成氢键和配位键，加上静电引力和范德华力的作用，极易发生颗粒间的团聚。因此，必须通过颗粒的表面改性来降低其表面能，改变其表面性质，提高纳米颗粒与有机介质的亲和力，改善电泳颗粒在有机介质中的分散性。 因此，为了克服TiO2颗粒的密度大、在有机溶剂分散性比较差以及电泳性能不理想等缺陷，提高TiO2颗粒在有机溶剂的分散稳定性和荷电特性，必须对TiO2颗粒进行表面改性。二、毕业设计（论文）提纲1 绪论 1.1 目的与意义 1.2 电子纸用TiO2颗粒表面改性国内外研究现状 1.2.1 国内研究现状 1.2.2 国外研究现状 1.3 本论文研究主要内容2 实验部分 2.1 实验仪器与试剂 2.1.1 实验仪器 2.1.2 实验试剂 2.2 锐钛矿型和金红石型TiO2颗粒的制备 2.3 TiO2颗粒的表面改性 2.3.1 PVA对TiO2颗粒进行改性 2.3.2 乙烯基3-甲氧基乙氧基硅烷对TiO2颗粒进行改性 2.4 样品的分析表征 2.4.1 X射线衍射分析（XRD） 2.4.2 傅立叶红外光谱（FTIR） 2.4.3 光学显微镜观察 2.4.4 改性前后TiO2颗粒沉降行为的表征实验3 实验结果与讨论 3.1 实验现象 3.1.1 TiO2颗粒制备的实验现象 3.1.2 PVA改性TiO2颗粒实验现象 3.1.3 乙烯基三-甲氧基乙氧基硅烷改性TiO2颗粒实验现象 3.2 XRD分析 3.3 PVA改性TiO2颗粒测试与表征 3.3.1 FTIR分析 3.3.2 光学显微镜分析 3.3.3 沉降行为表征 3.4 乙烯基三-甲氧基乙氧基硅烷改性TiO2颗粒测试与表征 3.4.1 FTIR分析 3.4.2 光学显微镜分析 3.4.3 沉降行为表征结论三、毕业设计（论文）研究思路、方法及进度安排研究思路、方法：主要采用溶胶凝胶法制备TiO2纳米颗粒，在不同的温度下煅烧得到锐钛矿型和金红石型两种晶型的TiO2纳米颗粒，通过检测XRD证明TiO2的两种晶型。分别用PVA和乙烯基三-甲氧基乙氧基硅烷对不同晶型的二氧化钛颗粒进行改性即用PVA和硅烷偶联剂（乙烯基三-甲氧基乙氧基硅烷）对锐钛矿型和金红石型的TiO2纳米颗粒进行改性，制备出改性后的TiO2纳米颗粒。通过对改性后不同晶型的颗粒进行傅立叶红外光谱（FTIR）、光学显微镜观察和沉降实验进行表征，比较改性前后TiO2纳米颗粒性质的差别。进度安排：第一第二周（3月2日3月13日）根据论文题目实习、调研、查阅资料。第三周第四周（3月16日3月27日）调研查阅资料，完成论文综述、外文翻译、实习报告、实习日记、开题报告（第一次会审）。第五周第十周（3月30日5月18日）针对电子墨水用TiO2颗粒的制备及及其表面聚合物改性和硅烷改性的研究，完成论文初稿（第二次会审）。第十一周第十四周（5月116月5日）整改论文，并完成答辩幻灯片（第三次会审）。第十五周（6月8日6月12日）答辩。四、毕业设计（论文）参考文献1 刘仁庆电子纸及其发展J中华纸业，2010（5）：77812 马军平板电脑与电子纸书作为电子阅读器的优缺点比较J中国传媒科技， 2013（5）：1111133 陈港，王芳，刘映尧，陈广学电子纸的研究进展及应用J中国造纸，2008（9）： 47504 孟宪伟，唐芳琼，彭波新型电子纸显示技术用电泳粒子的设计与制备J影像 技术，2010（4）：355 柳志杰可控荷电TiO2粒子的制备及电泳显示体系的研究D天津：天津大学 材料化学工程系，2012：10126 Li W，Ni C，Lin H，etalSize dependence of thermal stability of TiO2 nanoparticles JJournal of Applied Physics，2004，96（11）：666366687 胡哲纳米二氧化钛/丙烯酸酯核一壳复合乳液的制备及其性能研究D广州： 华南理工大学，2009：1108 陆新成，牛晓伟，孙岳明电子墨水中电泳颗粒表面改性研究J2009（1）：61-659 王允韬，王建平，郭慧林脲甲醛树脂基白色电子墨水材料的制备J功能材料， 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