Use of inorganic nanoparticles for the development of high-performance polymer nanocomposites is a common practice in polymer nanotechnology, because the decrease in particle size to smaller scale greatly influences the optical and magnetic characteristics of the resulting materials. In this work, synthesis and characterization of polymeric nanocomposites based on poly(p-phenylenediamine) and metal oxide nanoparticle are described. ZnO, Fe3O4 and TiO2 nanoparticles are used for the synthesis of the nanocomposites. In situ chemical oxidative polymerization method is employed in the presence of hydrogen peroxide as oxidant and cis-bis-glycinato copper (II) monohydrate as catalyst. Structural characterization is performed with FTIR, UV–Vis spectroscopy, thermogravimetric analysis, X-ray diffraction and also transmission electron microscopy. Morphological analysis reveals amorphous to semicrystalline nature of the polymer nanocomposites. Thermal characterization indicates the stability up to a temperature of 150 °C. Electrical conductivity is found in the range 10−10 S/cm for the polymer and 10−7 S/cm for the polymer nanocomposites, which falls in the range of semiconducting materials. Study of magnetic properties using vibrating sample magnetometer (VSM) technique reveals that Fe3O4 nanocomposite exhibits enhanced soft magnetic properties as it is clear from the coercivity, retentivity, magnetization and moment. Thus these polymeric nanocomposites are expected to find application in magneto-optic field as well as in organic light-emitting devices.

中文翻译：

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用于光电子和磁光应用的具有金属氧化物纳米颗粒的聚对苯二胺基纳米复合材料

使用无机纳米粒子开发高性能聚合物纳米复合材料是聚合物纳米技术中的常见做法，因为粒径减小到更小的尺度会极大地影响所得材料的光学和磁性特性。在这项工作中，描述了基于聚（对苯二胺）和金属氧化物纳米颗粒的聚合物纳米复合材料的合成和表征。ZnO、Fe3O4 和 TiO2 纳米颗粒用于合成纳米复合材料。采用原位化学氧化聚合法，以过氧化氢为氧化剂，顺式双甘氨酸铜(II)一水合物为催化剂。使用 FTIR、UV-Vis 光谱、热重分析、X 射线衍射和透射电子显微镜进行结构表征。形态分析揭示了聚合物纳米复合材料的无定形至半结晶性质。热特性表明稳定性高达 150 °C。聚合物的电导率在 10-10 S/cm 的范围内，聚合物纳米复合材料的电导率在 10-7 S/cm 的范围内，属于半导体材料的范围。使用振动样品磁强计 (VSM) 技术对磁性能的研究表明，Fe3O4 纳米复合材料表现出增强的软磁性能，因为从矫顽力、保持力、磁化强度和磁矩中可以清楚地看出。因此，这些聚合物纳米复合材料有望在磁光领域以及有机发光器件中找到应用。热特性表明稳定性高达 150 °C。聚合物的电导率在 10-10 S/cm 的范围内，聚合物纳米复合材料的电导率在 10-7 S/cm 的范围内，属于半导体材料的范围。使用振动样品磁强计 (VSM) 技术对磁性能的研究表明，Fe3O4 纳米复合材料表现出增强的软磁性能，因为从矫顽力、保持力、磁化强度和磁矩中可以清楚地看出。因此，这些聚合物纳米复合材料有望在磁光领域以及有机发光器件中找到应用。热特性表明稳定性高达 150 °C。聚合物的电导率在 10-10 S/cm 的范围内，聚合物纳米复合材料的电导率在 10-7 S/cm 的范围内，属于半导体材料的范围。使用振动样品磁强计 (VSM) 技术对磁性能的研究表明，Fe3O4 纳米复合材料表现出增强的软磁性能，因为从矫顽力、保持力、磁化强度和磁矩中可以清楚地看出。因此，这些聚合物纳米复合材料有望在磁光领域以及有机发光器件中找到应用。使用振动样品磁强计 (VSM) 技术对磁性能的研究表明，Fe3O4 纳米复合材料表现出增强的软磁性能，因为从矫顽力、保持力、磁化强度和磁矩中可以清楚地看出。因此，这些聚合物纳米复合材料有望在磁光领域以及有机发光器件中找到应用。使用振动样品磁强计 (VSM) 技术对磁性能的研究表明，Fe3O4 纳米复合材料表现出增强的软磁性能，因为从矫顽力、保持力、磁化强度和磁矩中可以清楚地看出。因此，这些聚合物纳米复合材料有望在磁光领域以及有机发光器件中找到应用。