Sebuah penelitian sistematis telah dilakukan untuk mengetahui penyebab utama rendahnya tingkat kristalinitas nanopartikel titania (TiO2) di dalam nanokomposit TiO2−PMMA hasil proses sol−gel. Dari hasil investigasi diketahui bahwa fasa TiO2 amorfus di dalam nanokomposit disebabkan oleh pembentukan cepat dari jaringan kaku Ti-OH selama tahapan hidrólisis dan kondensasi, yang diperburuk dengan efek perangkap dari matrik PMMA. Sebuah metode kombinasi pra-anil dan pasca-hidrotermal berhasil meningkatkan tingkat kristalinitas fasa TiO2 secara signifikan , dengan tetap mempertahankan integritas matrik polimer di dalam nanokomposit. Analisis evolusi nano struktural TiO2 dalam nanokomposit dilakukan dengan pengujian XRD, spektroskopi FTIR dan TEM. Peningkatan kristalinitas nanopartikel TiO2 meningkatkan sifat-sifat optis linier dan nonlinier lapisan tipis transparan nanokomposit TiO2−PMMA
A systematic investigation has been conducted to understand the mechanisms responsible for the low nanocrystallinity of TiO2 nanoparticles in sol−gel derived TiO2 −PMMA nanocomposites. On the basis of investigation, it is found that the largely amorphous TiO2 state is caused by the fast development of stiff Ti−OH networks during hydrolysis and condensation, worsened by the PMMA entrapment effect. A combined method involving a pre-annealing and a post -hydrothermal treatment has been successfully devised to enhance TiO2 nanocrystallinity, while maintaining the integrity of polymer matrix. The nanostructural evolution of TiO2 in nanocomposites were carried out with x-ray diffraction, Fourier Transfor Infra-Red (FTIR) spectroscopy and High -Resolution Transmission Microscope (HRTEM). The functional properties of the TiO2−PMMA nanohybrids have been correlated to their nanostructures, where both linear and nonlinear optical responses are shown to increase with the enhancement of TiO2 nanocrystallinity. |
