Significantly improved dielectric properties of poly(vinylidene fluoride) polymer nanocomposites by the addition of nAu−LaFeO3 hybrid particles
Source abstract
Abstract
ABSTRACT The dielectric properties of gold nanoparticle−LaFeO3 (nAu−LFO)/poly(vinylidene fluoride) (PVDF) polymer nanocomposites are studied. The surface of the LFO nanoparticles is coated with nAu using a modified Turkevich method, as confirmed through X−ray diffraction and energy dispersive X−ray spectroscopy. The β−phase content of the nanocomposites is obtained through Fourier transform infrared spectroscopy. The dielectric permittivity (e′) of the nAu−LFO/PVDF nanocomposites increases significantly with a low volume fraction of nAu (fnAu). With fnAu = 0.098 and fLFO = 0.393, the e′ of the nAu−LFO/PVDF nanocomposite is 118.5, which is approximately 11 and 2 times higher than those of the pure PVDF polymer and two−phase LFO/PVDF, respectively, and is constant over a wide frequency range. A low loss tangent (tanδ = 0.059) is simultaneously obtained. Hence, the incorporation of nAu−LFO hybrid nanoparticles into a PVDF matrix is an effective way to enhance e′ and suppresses tanδ of polymer nanocomposites for dielectrics applications.
Source: openaire · Quality: candidate unverified · Source record ↗
Research context
OpenAlex topics: Dielectric materials and actuators · Advanced Sensor and Energy Harvesting Materials · Electromagnetic wave absorption materials
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
References (50)
Show source-provided references
1. Lin · J. Mater. Chem. · 2011 · 21
2. Hu · J. Eur. Ceram. Soc. · 2007 · 27 · 399710.1016/j.jeurceramsoc.2007.02.082 ↗
3. Dang · Appl. Phys. Lett. · 2006 · 8910.1063/1.2338529 ↗
4. Rao · J. Appl. Polym. Sci. · 2002 · 83 · 108410.1002/app.10082 ↗
5. Song · J. Mater. Chem. · 2012 · 22
6. Xiao · Ceram. Int. · 2013 · 39 · S310.1016/j.ceramint.2012.10.025 ↗
7. Lin · RSC Adv. · 2011 · 1
8. Ramaswami Sachidanandan · Polym. Compos. · 2017 · 38 · 92710.1002/pc.23654 ↗
9. Zhang · Appl. Phys. A · 2012 · 107 · 59710.1007/s00339-012-6836-3 ↗
10. Thomas · Compos. Sci. Technol. · 2010 · 70 · 53910.1016/j.compscitech.2009.12.014 ↗
11. Wang · J. Alloys Compd. · 2016 · 682 · 73810.1016/j.jallcom.2016.05.025 ↗
12. Huang · Appl. Phys. Lett. · 2009 · 95
13. Dang · Appl. Phys. Lett. · 2008 · 9210.1063/1.2894571 ↗
14. Dang · Macromol. Rapid. Commun. · 2005 · 26 · 118510.1002/marc.200500137 ↗
15. Xie · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2013 · 15 · 1756010.1039/c3cp52799a ↗
16. Fang · Appl. Phys. Lett. · 2014 · 104
17. Liang · Appl. Phys. Lett. · 2016 · 108
18. Xiao · RSC Adv., · 2015 · 5 · 7934210.1039/C5RA15681E ↗
19. Ghosh · Mater. Chem. Phys. · 2017 · 196 · 30210.1016/j.matchemphys.2017.05.009 ↗
20. Yang · J. Mater. Chem. A, · 2015 · 3 · 491610.1039/C4TA05673F ↗
21. Gaikwad · RSC Adv., · 2015 · 5 · 1436610.1039/C4RA11619D ↗
22. Chen · Appl. Phys. Lett. · 2018 · 112
23. Luo · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2014 · 6 · 17610.1021/am404556c ↗
24. Gaikwad · J. Solgel. Sci. Technol. · 2015 · 76 · 2710.1007/s10971-015-3746-9 ↗
25. Cao · Ceram. Int. · 2017 · 43 · 792210.1016/j.ceramint.2017.03.119 ↗
26. Mitra · Ceram. Int. · 2018 · 44 · 444210.1016/j.ceramint.2017.12.045 ↗
27. Ni · J. Am. Ceram. Soc. · 2017 · 100 · 304210.1111/jace.14860 ↗
28. Bastus · Langmuir · 2011 · 27 · 1109810.1021/la201938u ↗
29. Daniel · Chem. Rev. · 2004 · 104 · 29310.1021/cr030698+ ↗
30. Shankar · J. Nanosci. Nanotechnol. · 2005 · 5 · 172110.1166/jnn.2005.192 ↗
31. Tran · Mater. Res. Express · 2016 · 310.1088/2053-1591/3/10/105027 ↗
32. Bormashenko · Polymer Testing - POLYM TEST · 2004 · 23 · 79110.1016/j.polymertesting.2004.04.001 ↗
33. Martins · Prog. Polym. Sci. · 2014 · 39 · 68310.1016/j.progpolymsci.2013.07.006 ↗
34. Yang · J. Polym. Sci. Part B: Polymer Phys. · 2013 · 51 · 143810.1002/polb.23347 ↗
35. Ribeiro · Nat. Protoc. · 2018 · 13 · 68110.1038/nprot.2017.157 ↗
36. Yang · J. Mater. Chem. C · 2017 · 5 · 775910.1039/C7TC00978J ↗
37. Idrees · Acta Mater. · 2011 · 59 · 133810.1016/j.actamat.2010.10.066 ↗
38. Lin · Polym. Compos. · 2014 · 35 · 96910.1002/pc.22742 ↗
39. Wang · Compos. Sci. Technol. · 2017 · 146 · 13910.1016/j.compscitech.2017.04.023 ↗
40. Kumar · Compos. Sci. Technol. · 2018 · 157 · 4810.1016/j.compscitech.2018.01.025 ↗
41. Kuang · J. Appl. Polym. Sci. · 2013 · 129 · 341110.1002/app.39049 ↗
42. Liu · J. Mater. Chem. A · 2014 · 2 · 1804010.1039/C4TA04051A ↗
43. Chen · J. Phys. Chem. C · 2016 · 120 · 2842310.1021/acs.jpcc.6b09041 ↗
44. Silakaew · Appl. Surf. Sci. · 2019 · 492 · 68310.1016/j.apsusc.2019.06.262 ↗
45. Phromviyo · Appl. Surf. Sci. · 2018 · 446 · 23610.1016/j.apsusc.2018.01.045 ↗
46. Tuichai · Polymers (Basel) · 2021 · 1310.3390/polym13111788 ↗
47. Nan · Annu. Rev. Mater. Res. · 2010 · 40 · 13110.1146/annurev-matsci-070909-104529 ↗
48. Nan · Prog. Mater. Sci. · 1993 · 37 · 110.1016/0079-6425(93)90004-5 ↗
49. Xie · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2013 · 5 · 174710.1021/am302959n ↗
50. Lopes · Solid State Ionics · 2013 · 235 · 4210.1016/j.ssi.2013.01.013 ↗