导电聚苯胺及其复合粉体和复合膜的制备与研究

来源 :沈阳理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xzm191213
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
导电聚苯胺(PANI)作为一种新型的功能导电高分子材料,其合成方法简单、掺杂机制独特和环境稳定性良好等优点,使其具有广阔的开发与应用前景。然而,导电聚苯胺的难溶解、难熔融和不易加工等特性阻碍了其实用化进程,本文目的在于研究一种电导率较高、兼具加工和可溶性的导电聚苯胺制备方法,并制备PANI/SiCN复合粉体和复合膜。 本文分别采用化学氧化法和乳液聚合法合成盐酸掺杂的导电聚苯胺(HCl-PANI)、十二烷基苯磺酸掺杂的导电聚苯胺(DBSA-PANI)及盐酸和十二烷基苯磺酸共掺杂的导电聚苯胺(HCl-DBSA-PANI)。采用掺杂、脱掺杂和再掺杂的技术路线,分别用溶液法及机械研磨法对本征态聚苯胺进行了再掺杂研究;选取制备的具有最高电导率 PANI 粉体与 SiCN 纳米粉复合,研究并合成了纳米SiCN粉体与导电聚苯胺复合粉体和复合膜。采用电导率仪、XRD、TEM 与 FT-IR等分析手段对聚苯胺进行了表征和性能分析。研究了反应时间、反应温度、氧化剂用量、掺杂剂浓度、SiCN纳米粉体的加入量和温度等工艺条件对复合粉体及复合膜的各项性能的影响,重点研究了聚苯胺复合粉体及复合膜的电导率和溶解性。 不同的酸掺杂所产生的PANI的电导率有很大的差异,其中DBSA-PANI有良好的溶液电导率(330μS/cm)、溶解性及热稳定性。PANI在酸掺杂后具有晶化倾向。合成PANI时,采用蒸馏水+微孔滤膜洗酸且洗涤滤液的pH值控制在3~4左右可以获得较高溶液电导率的PANI。 实验证明:SiCN纳米粉的加入基本不会影响PANI/SiCN复合粉体的电导率,复合粉体为圆形颗粒,链状分布;红外分析表明SiCN 粉体的加入对掺杂效果有一定不利影响,但适当的加入对其溶解率与电导率的影响较小。PANI一定的情况下,SiCN 粒子在DBSA-PANI/SiCN中的适宜加入量为0.20g左右,在HCl-PANI/SiCN中则为0.25g左右。 分别采用原位氧化法和溶液共混法制备的 PANI/PMMA、PANI/PVA 和PANUPVA/SiCN 复合膜导电性能相差不大,稳定性都较好,室温下放在空气中60天导电性能基本不变,但用溶液共混法制备的复合膜的韧性要比原位氧化法的好。另外,成膜基体对膜的性能有很大影响,PANI/PMMA复合膜具较好电导率和空气稳定性,但韧性差:PANI/PVA复合膜相对PANI/PMMA具有较好的综合性能。实验证明:纳米粉体作为介电材料对膜层电导性的影响不大,但聚苯胺粉体的加入量对复合膜的导电性能有很大影响,合成性能优良的复合膜,PANI的质量分数应控制在20%左右。
其他文献
目前,工业化生产造成非可再生燃料的大量消耗,环境污染问题愈发严重,传统能源已不能满足人们的需求,研发新的清洁可再生能源迫在眉睫。锂离子电池拥有优良的电化学性能和相对成熟的生产技术,已广泛应用于生产生活中。而锂元素在地壳中含量限制了其发展,钠元素含量丰富,化学性质与锂相似,如果能够加以利用,钠离子电池将有望成为新一代二次电池的佼佼者。研发钠离子电池需要选择合适的负极材料,由于钠离子半径较大,应用于锂
学位
含硫铝酸钙矿物(3CaO·3Al2O3·CaSO4,C4A3S-)硅酸盐水泥熟料是在传统硅酸盐水泥熟料体系中引入非硅酸盐类矿物(C4A3S-)制备的高胶凝性熟料,它具有较高的强度和较好的与混合材
SiC纤维具有高比刚度、高比强度及优良的耐高温性能,其主要力学性能可保持到1000-1200℃,是高温结构材料理想的增强体。SiC纤维增强Ni基复合材料可以显著提高Ni基合金的比刚度
随着新课改的不断深入,人本理念也逐步融入教学之中,小学音乐教育和体验式教学的有机融合更是成为音乐教育的必然趋势.音乐作为艺术课程,教师教学方法是否具有灵活性、趣味性
本论文先采用水解沉淀法制备纳米TiO粉体,通过X—射线衍射确定其晶型及粒径;应用该纳米TiO粉体光催化降解含聚乙烯醇废水,考察其应用价值。 由于固定化催化剂比粉体催化剂更
学位
CIGS薄膜太阳能电池是当今热门的半导体光伏器件,它以其高的转化效率、低成本、耐辐射性和长期稳定性特点而迅速发展并且成为研究热点。一般结构为前电极|ZnO窗口层|CdS缓冲
本文采用熔融法制备了双掺Yb3+/Er3+氟氧硅酸盐玻璃、双掺Yb3+/Er3+氟氧酸盐微晶玻璃及Yb3+/Ho3+硼酸盐微晶玻璃。 通过实验确定了三种玻璃的具有最佳发光效率的配方。系统地