羧甲基纖維素基導(dǎo)電水凝膠的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-10-27 15:03
由于導(dǎo)電水凝膠具有高度的可調(diào)性,能夠提供優(yōu)異的離子(電子)電導(dǎo)率、電化學(xué)活性、結(jié)構(gòu)柔韌性和電解質(zhì)滲透性等,在下一代柔性電子設(shè)備中備受關(guān)注。就目前而言,導(dǎo)電水凝膠普遍存在力學(xué)性能較差和電導(dǎo)率較低等問題。在本論文中,將羧甲基纖維素引入到化學(xué)交聯(lián)的聚丙烯酰胺網(wǎng)絡(luò)中,分別制備了高拉伸性能的離子導(dǎo)電和電子導(dǎo)電的水凝膠,并且分別對傳感性能和電化學(xué)性能進行了考察。具體工作主要分為以下兩部分:第一部分:為改善導(dǎo)電水凝膠的力學(xué)強度,通過溶劑置換的方法,在化學(xué)交聯(lián)的聚丙烯酰胺網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,形成了Fe3+與羧基絡(luò)合的物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),應(yīng)力和韌性分別達到900 kPa和5238 kJ/m3。水凝膠內(nèi)部互通的孔洞結(jié)構(gòu)與水分子通道的存在,實現(xiàn)離子傳輸?shù)墓δ?從而賦予應(yīng)變響應(yīng)的性質(zhì),而被用于傳感器領(lǐng)域。并且,對該水凝膠的傳感性、靈敏性、響應(yīng)性和穩(wěn)定性也進行探討,為導(dǎo)電水凝膠在人機交互領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。此外,乙二醇的引入,抑制水凝膠內(nèi)部的水結(jié)晶和揮發(fā),使該水凝膠具有了抗凍和防干的性能,從而擴寬其工作溫度。第二部分:為進一步提高水凝膠的電導(dǎo)率,在化學(xué)交聯(lián)的聚丙烯酰胺網(wǎng)絡(luò)內(nèi)原位...
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:52 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 導(dǎo)電水凝膠概述
1.2 離子導(dǎo)電水凝膠
1.3 電子導(dǎo)電水凝膠
1.3.1 碳基導(dǎo)電水凝膠
1.3.2 導(dǎo)電金屬復(fù)合水凝膠
1.3.3 導(dǎo)電聚合物水凝膠
1.4 課題背景及研究目的和意義
第2章 羧甲基纖維素/鐵離子導(dǎo)電水凝膠
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 羧甲基纖維素/鐵離子水凝膠的制備
2.2.4 水凝膠的紅外光譜與紫外吸收光譜分析
2.2.5 水凝膠的微觀形貌研究
2.2.6 水凝膠的力學(xué)性能測試
2.2.7 水凝膠的流變性能測試
2.2.8 水凝膠的抗凍防干性能測試
2.2.9 水凝膠的傳感性能測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 羧甲基纖維素/鐵離子水凝膠的設(shè)計
2.3.2 水凝膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)和微觀形貌分析
2.3.3 水凝膠的力學(xué)性能分析
2.3.4 水凝膠的抗凍防干性能分析
2.3.5 水凝膠的傳感性能
2.4 結(jié)論
第3章 羧甲基纖維素/聚吡咯導(dǎo)電水凝膠
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 實驗儀器
3.2.3 羧甲基纖維素/聚吡咯水凝膠的制備
3.2.4 CMC/PPy復(fù)合物的表征測試
3.2.5 水凝膠的形貌觀測
3.2.6 水凝膠的力學(xué)性能測試
3.2.7 水凝膠的流變性能測試
3.2.8 水凝膠的界面粘結(jié)性能測試
3.2.9 水凝膠的電化學(xué)性能測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 羧甲基纖維素/聚吡咯水凝膠的設(shè)計
3.3.2 CMC/PPy復(fù)合物的表征
3.3.3 水凝膠透明性和紫外屏蔽性
3.3.4 水凝膠的力學(xué)性能
3.3.5 水凝膠的界面粘結(jié)性能
3.3.6 水凝膠的電導(dǎo)率
3.3.7 水凝膠電極的電化學(xué)性能
3.4 結(jié)論
第4章 結(jié)論
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
本文編號:3461842
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:52 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 導(dǎo)電水凝膠概述
1.2 離子導(dǎo)電水凝膠
1.3 電子導(dǎo)電水凝膠
1.3.1 碳基導(dǎo)電水凝膠
1.3.2 導(dǎo)電金屬復(fù)合水凝膠
1.3.3 導(dǎo)電聚合物水凝膠
1.4 課題背景及研究目的和意義
第2章 羧甲基纖維素/鐵離子導(dǎo)電水凝膠
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 羧甲基纖維素/鐵離子水凝膠的制備
2.2.4 水凝膠的紅外光譜與紫外吸收光譜分析
2.2.5 水凝膠的微觀形貌研究
2.2.6 水凝膠的力學(xué)性能測試
2.2.7 水凝膠的流變性能測試
2.2.8 水凝膠的抗凍防干性能測試
2.2.9 水凝膠的傳感性能測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 羧甲基纖維素/鐵離子水凝膠的設(shè)計
2.3.2 水凝膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)和微觀形貌分析
2.3.3 水凝膠的力學(xué)性能分析
2.3.4 水凝膠的抗凍防干性能分析
2.3.5 水凝膠的傳感性能
2.4 結(jié)論
第3章 羧甲基纖維素/聚吡咯導(dǎo)電水凝膠
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 實驗儀器
3.2.3 羧甲基纖維素/聚吡咯水凝膠的制備
3.2.4 CMC/PPy復(fù)合物的表征測試
3.2.5 水凝膠的形貌觀測
3.2.6 水凝膠的力學(xué)性能測試
3.2.7 水凝膠的流變性能測試
3.2.8 水凝膠的界面粘結(jié)性能測試
3.2.9 水凝膠的電化學(xué)性能測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 羧甲基纖維素/聚吡咯水凝膠的設(shè)計
3.3.2 CMC/PPy復(fù)合物的表征
3.3.3 水凝膠透明性和紫外屏蔽性
3.3.4 水凝膠的力學(xué)性能
3.3.5 水凝膠的界面粘結(jié)性能
3.3.6 水凝膠的電導(dǎo)率
3.3.7 水凝膠電極的電化學(xué)性能
3.4 結(jié)論
第4章 結(jié)論
致謝
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作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
本文編號:3461842
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