Department of Engineering, University of Cambridge, 9 JJ Thomson Avenue, Cambridge CB3 0FA, United Kingdom.
Department of Chemistry, University of Cambridge, Lensfield Road, Cambridge, CB2 1EW, United Kingdom.
Carbohydr Polym. 2017 Sep 15;172:315-321. doi: 10.1016/j.carbpol.2017.05.057. Epub 2017 May 23.
A dielectric nanocomposite based oncyanoethylatedcellulose (CRS) and MMT nanoclay was successfully prepared with different weight percentages (5%, 10% and 15%) of MMT. MMT nanoplatets obtained via sonication of MMT nanoclay in acetone for a prolonged period was used in the preparation of CRS-MMT nanocomposites. CRS-MMT thin films on SiO/Si wafers are used to form metal-insulator-metal (MIM) type capacitors. At 1kHz CRS-MMT nanocomposites exhibited high dielectric constants (ε) of 71, 55 and 42 with low leakage current densities (10-10A/cm) for nanocomposites with 5%, 10% and 15% weight of MMT respectively, higher than values of pure CRS (21), Na-MMT(10). Reduction of ε with higher MMT loading can be attributed to a network formation as evidenced via strong bonding interactions between CRS and MMT leading to a lower molecular mobility. The leakage is studied using conductive atomic force microscopy (C-AFM) indicates that leakage pathways are associated with MMT nanoplatelets embedded in the CRS polymer matrix.
基于氰乙基纤维素（CRS）和 MMT 纳米粘土的介电纳米复合材料成功地用不同重量百分比（5％，10％和 15％）的 MMT 制备而成。通过在丙酮中长时间超声处理 MMT 纳米粘土获得的 MMT 纳米片用于制备 CRS-MMT 纳米复合材料。在 SiO2/Si 晶片上的 CRS-MMT 薄膜用于形成金属-绝缘体-金属（MIM）型电容器。在 1kHz 时，具有 5％，10％和 15％重量百分比的 MMT 的 CRS-MMT 纳米复合材料分别表现出 71、55 和 42 的高介电常数（ε）和低漏电流密度（10-10A/cm），高于纯 CRS（21）和 Na-MMT（10）的值。较高的 MMT 负载导致 ε 的降低归因于网络形成，这可以通过 CRS 和 MMT 之间的强键合相互作用得到证明，从而导致较低的分子迁移率。通过导电原子力显微镜（C-AFM）研究泄漏表明，泄漏途径与嵌入 CRS 聚合物基质中的 MMT 纳米片有关。
