發(fā)布時間：2017-05-17 20:23

  本文關(guān)鍵詞：導(dǎo)電高分子聚苯胺的合成與摻雜及其對導(dǎo)電性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：相對于其他共軛高分子體系,聚苯胺原料價廉易得,合成簡單,具有較高的電導(dǎo)率,是最具有應(yīng)用前景的導(dǎo)電高分子之一。本論文以聚苯胺為研究主體,通過不同的摻雜方式對聚苯胺的結(jié)構(gòu)和性能進行了研究,并通過恒電位聚合法和化學(xué)氧化聚合法制備了導(dǎo)電性能良好的PAN和PAN/TiO_2膜。本論文主體共分為三個部分: (1) 摻雜作用對聚苯胺導(dǎo)電性能的研究。通過鹽酸、不同無機納米氧化物、碳纖維的摻雜實驗,以及間甲酚的二次摻雜,探討了摻雜作用對本征態(tài)和導(dǎo)電態(tài)聚苯胺的導(dǎo)電性能的影響,并揭示了不同物質(zhì)摻雜對聚合物鏈結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電機理,最終得到了具有良好導(dǎo)電性能的聚苯胺材料。實驗研究表明,只有在適當(dāng)?shù)乃岫认?2pH4),苯胺的聚合才按1,4-偶聯(lián)方式發(fā)生。納米TiO_2的摻雜極為有效的提高了聚苯胺的導(dǎo)電性能,在PAN和納米TiO_2的重量比為5/1時達到極大值,此時電導(dǎo)率為0.9S/cm。碳纖維作為一種很好的增強增韌的有機摻雜物改善了體系的機械性能和可加工性能。間甲酚的二次摻雜對聚苯胺導(dǎo)電性能同樣有著相當(dāng)顯著的提高。經(jīng)對比,經(jīng)摻雜后的最佳PAN/TiO_2體系比市場上所買的導(dǎo)電態(tài)聚苯胺的電導(dǎo)率高出近60倍。 (2) 恒電位法聚合聚苯胺。主要探討了苯胺單體濃度、不同合成電位對聚合過程及PAN和PAN/TiO_2膜電極的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電性能的影
【關(guān)鍵詞】：聚苯胺 摻雜 電導(dǎo)率 恒電位 化學(xué)氧化
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：O633.22
【目錄】：

• 第一章 文獻綜述10-32
• 1.1 前言10-11
• 1.2 導(dǎo)電高分子固體電解質(zhì)的發(fā)展11-16
• 1.2.1 導(dǎo)電高分子固體電解質(zhì)的發(fā)展歷史11-12
• 1.2.2 導(dǎo)電高分子固體電解質(zhì)的發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.3 導(dǎo)電高分子聚苯胺16-30
• 1.3.1 聚苯胺的發(fā)展歷史18-19
• 1.3.2 目前聚苯胺國內(nèi)外研究的熱點19-20
• 1.3.3 聚苯胺導(dǎo)電機理20-23
• 1.3.4 聚苯胺的遠程結(jié)構(gòu)23
• 1.3.5 導(dǎo)電聚苯胺的摻雜方式23-25
• 1.3.6 導(dǎo)電聚苯胺的合成25-27
• 1.3.7 聚苯胺的復(fù)合改性27-29
• 1.3.7.1 聚苯胺／聚合物復(fù)合材料27-28
• 1.3.7.2 聚苯胺／無機物復(fù)合材料28-29
• 1.3.8 導(dǎo)電聚苯胺性能與應(yīng)用前景29-30
• 1.4 本實驗研究的內(nèi)容、目的和意義30-32
• 第二章 摻雜作用對聚苯胺導(dǎo)電性能的研究32-47
• 2.1 前言32
• 2.2 實驗部分32-34
• 2.2.1 實驗試劑及儀器32-33
• 2.2.2 實驗方法33-34
• 2.3 實驗結(jié)果與討論34-44
• 2.3.1 pH值對本征念PAN膜電導(dǎo)率的影響34-35
• 2.3.2 顏色的變化35-36
• 2.3.3 HCl氣相摻雜36-38
• 2.3.4 不同無機納米氧化物摻雜對聚苯胺導(dǎo)電性能的影響38-41
• 2.3.5 碳纖維對PAN體系的摻雜41
• 2.3.6 間甲酚的二次摻雜作用41-43
• 2.3.7 間甲酚二次摻雜對PAN／TiO_2體系的導(dǎo)電性能的影響43-44
• 2.4 實驗結(jié)論44-47
• 第三章 PAN和PAN／TiO_2薄膜的電化學(xué)合成及性能的表征47-61
• 3.1 前言47
• 3.2 實驗部分47-50
• 3.2.1 試劑及實驗用材料47-48
• 3.2.2 實驗儀器48
• 3.2.3 PAN和PAN／TiO_2薄膜電極的制備及表征手段48-50
• 3.3 結(jié)果與討論50-59
• 3.3.1 苯胺單體濃度的影響50-51
• 3.3.2 恒電位法聚合PAN和PAN／TiO_2薄膜的表面微觀結(jié)構(gòu)51-54
• 3.3.3 PAN和PAN／TiO_2薄膜的電導(dǎo)率測試54-55
• 3.3.4 循環(huán)伏安曲線55-57
• 3.3.5 UV-Vis分析PAN結(jié)構(gòu)對電導(dǎo)率的影響57-58
• 3.3.6 鹽酸摻雜對聚苯胺鏈結(jié)構(gòu)及軌道能級的影響58-59
• 3.4 實驗結(jié)論59-61
• 第四章 PAN／TiO_2復(fù)合材料的制備和研究61-72
• 4.1 前言61
• 4.2 實驗部分61-62
• 4.2.1 實驗試劑及儀器61-62
• 4.2.2 實驗方法62
• 4.3 結(jié)果與討論62-70
• 4.3.1 TiO_2含量對PAN／TiO_2復(fù)合材料電導(dǎo)率的影響62-63
• 4.3.2 氧化時間對PAN-55％TiO_2復(fù)合材料電導(dǎo)率的影響63-64
• 4.3.3 氧化溫度對PAN／TiO_2復(fù)合材料電導(dǎo)率的影響64-65
• 4.3.4 PAN／TiO_2復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)研究65-66
• 4.3.5 PAN及PAN／TiO_2復(fù)合材料的紫外測試曲線66-67
• 4.3.6 PAN及PAN-55％TiO_2復(fù)合材料的紅外測試曲線67-69
• 4.3.7 PAN及PAN-55％TiO_2復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能69-70
• 4.4 實驗結(jié)論70-72
• 參考文獻72-79
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表、已投出的學(xué)術(shù)論文目錄79-80
• 致謝80

【參考文獻】

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本文編號：374449