细菌纤维素/聚苯胺纳米复合膜的制备与性能研究

发布时间：2021-08-08 13:37

　　聚苯胺作为研究最为广泛的导电高分子之一,具有多样的结构、较高的电导率、良好的环境稳定性、而且原料廉价易得。但是聚苯胺的溶解性差、力学性能不佳、这都限制了其加工应用,于是改善其溶解性能、提高力学性能是现在许多研究集中关注的地方。细菌纤维素（BC）是通过微生物发酵合成的生物质纤维素,表面有很多活泼羟基,其反应活性较高,具有很好的模板效应,可以控制复合反应时复合材料的形貌。其良好的力学性能、柔性以及可加工性,使BC可以作为模板,通过复合功能材料获得性能优异的多功能复合膜。本论文以细菌纤维素为基体,将聚苯胺与细菌纤维素复合制备导电复合膜,研究最佳复合方法,并探索使用最佳复合方法时,改变不同反应条件,对复合膜导电性能的影响。在此基础上,改变掺杂酸种类,并对其性能进行表征。具体研究内容如下：1.以细菌纤维素为基体材料,将BC分别进行压水、冷冻干燥和打浆三种前处理,然后采用共混和原位聚合两种方法制备BC/PANI复合膜。通过形貌、红外、电导率和力学性能等分析确定最佳复合方法。结果表明,将BC进行压水处理并使用原位聚合法制备出的BC/PANI复合膜不仅具有较高的电导率（0.19S/cm）,同时力学性能... 

【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 细菌纤维素
        1.1.1 细菌纤维素的发展与生产现状
        1.1.2 细菌纤维素的结构与性能
        1.1.3 细菌纤维素的应用
    1.2 导电高聚物—聚苯胺
        1.2.1 导电高聚物介绍
        1.2.2 聚苯胺的发展和研究现状
        1.2.3 聚苯胺的结构与性能
        1.2.4 聚苯胺的制备方法
        1.2.5 影响聚苯胺导电性能的因素
        1.2.6 聚苯胺的应用
    1.3 论文的研究目的及意义
    1.4 论文研究内容
第二章 细菌纤维素/聚苯胺复合材料的制备与表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 药品材料
        2.2.2 实验设备
        2.2.3 聚苯胺的制备
        2.2.4 细菌纤维素/聚苯胺(BC/PANI)的共混复合
        2.2.5 细菌纤维素/聚苯胺的原位复合
        2.2.6 表征方法和性能测试
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 聚苯胺合成机理
        2.3.2 复合膜形貌分析
        2.3.3 红外分析
        2.3.4 力学性能分析
        2.3.5 导电性能和聚苯胺负载量分析
    2.4 本章小结
第三章 细菌纤维素/聚苯胺的原位聚合条件优化与表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 药品材料
        3.2.2 细菌纤维素/聚苯胺的原位优化聚合
        3.2.3 表征方法和性能测试
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 原位聚合机理
        3.3.2 导电性能分析
        3.3.3 表面形貌分析
        3.3.4 红外分析
        3.3.5 X-射线衍射分析
        3.3.6 力学性能分析
        3.3.7 热性能分析
    3.4 本章小结
第四章 掺杂对细菌纤维素/聚苯胺复合膜的性能影响与表征
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 药品材料
        4.2.2 实验设备
        4.2.3 细菌纤维素/聚苯胺在不同掺杂酸下得原位复合
        4.2.4 表征方法和性能测试
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 形貌分析
        4.3.2 红外分析
        4.3.3 力学性能分析
        4.3.4 导电性能分析
        4.3.5 X-射线衍射分析
        4.3.6 电阻率与温度关系表征
        4.3.7 电导率与扭转角关系表征
        4.3.8 电导率受拉伸力影响表征
        4.3.9 红外热像表征
    4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的学术论文及申请的专利
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]盐酸掺杂聚苯胺薄膜的隐身性能[J]. 鞠长滨,王永生,何大伟,董雪,梁燕,宋鹏,富鸣.  发光学报. 2011(10)
[2]聚苯胺的电致变色理论及应用[J]. 马利,刘昊,王成章.  装备环境工程. 2006(06)
[3]反应物中氧化剂和掺杂剂浓度对聚苯胺性能与结构的影响[J]. 康茹珍,杨善武,贺信莱,蔡强.  北京科技大学学报. 2005(01)
[4]温度对固相聚合反应盐酸掺杂聚苯胺的影响[J]. 吐尔逊·阿不都热依木,张校刚.  功能材料. 2004(03)
[5]导电高分子聚苯胺及其应用[J]. 王杨勇,强军锋,井新利,姚胜.  化工新型材料. 2003(03)
[6]掺杂质子酸的类型对聚苯胺结构和电导率的影响[J]. 苏静,王庚超,邓惠山,范晓青.  功能高分子学报. 2002(02)
[7]在醇水溶剂中硫酸、油酸共掺杂聚苯胺的研究[J]. 曲济方,张生万,马望京,黄计军.  功能材料. 2002(01)
[8]电致变色聚苯胺透明薄膜[J]. 马利,何艳,田庆军,左哲.  重庆大学学报(自然科学版). 2001(02)
[9]导电聚合物聚苯胺的研究进展[J]. 高宇.  渝州大学学报(自然科学版). 2001(01)
[10]SBS/LPB/PAn导电橡胶复合物[J]. 陈贻炽,尹五生,张书香,李永明,吴锦屏,顾惕人.  高分子材料科学与工程. 2000(01)

博士论文
[1]聚苯胺微/纳米结构的构建与表征[D]. 王俊生.天津大学 2009

硕士论文
[1]导电聚合物/细菌纤维素纳米复合材料的制备及性能研究[D]. 王欢欢.南京理工大学 2012
[2]离子交换细菌纤维素的合成及其吸附性能的初步研究[D]. 马波.南京理工大学 2008



本文编号：3330059