聚苯胺及其衍生物电致变发射率薄膜的制备与性能研究
发布时间：2022-04-26 19:38
电致变色材料是一种通过外界施加电信号,材料的光学特征响应并发生显著变化的材料。材料光学特征的变化包括材料的反射率、透过率、红外发射率以及材料颜色的变化。目前,电致变色材料还广泛的应用于航天器智能热控,可将电致变色材料如聚苯胺、聚吡咯等制备成智能热控涂层,铺展在航天器表面,与传统的热控方式相比,既提高了航天器的安全性,又有效的减轻了航天器的质量。本文采用电化学方法中的恒电流法制备了硫酸掺杂处理的聚苯胺薄膜,并对电沉积聚苯胺薄膜的性能进行了研究分析。又通过使用邻卤代苯胺与苯胺单体共聚的方式制备聚苯胺二元共聚薄膜,来对纯聚苯胺薄膜进行改性处理,并对制备的聚苯胺与邻卤代苯胺二元共聚薄膜的性能进行研究分析。确定好了两类单层膜的最优制备工艺后,组装了两类电致变发射率器件,并综合比较了两类器件性能的差异。采用恒电流法成功的在镀金尼龙薄膜上制备出可循环变色的聚苯胺薄膜。当硫酸与苯胺单体的浓度比为6:1时成膜状况良好。通过对薄膜的形貌表征,发现聚苯胺的微观结构为网状交联结构;对在不同聚合电量下制备的聚苯胺进行电化学性能测试,发现聚苯胺在循环过程中呈现的是醌式结构与苯式结构交替变化;对聚苯胺薄膜进行红外发...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究目的与意义
1.2 电致变色技术智能热控基本原理
1.3 聚苯胺合成方法的研究进展
1.3.1 聚苯胺的化学合成法
1.3.2 聚苯胺的电化学合成法
1.4 聚苯胺的改性方法研究进展
1.4.1 聚苯胺的复合改性
1.4.2 聚苯胺的质子酸掺杂改性
1.4.3 聚苯胺的接枝嵌段改性
1.5 电致变色器件的研究进展
1.6 本论文的主要研究内容
第2章 实验材料仪器与表征方法
2.1 实验主要使用的药品及试剂
2.2 实验使用的设备及仪器
2.3 实验的测试及表征方法
2.3.1 微观形貌测试
2.3.2 循环伏安曲线测试
2.3.3 响应时间测试
2.3.4 FTIR红外吸收光谱测试
2.3.5 拉曼光谱测试
2.3.6 红外发射率测试
2.3.7 器件的循环性能测试
第3章 聚苯胺电致变发射率薄膜的制备与性能研究
3.1 聚苯胺薄膜的制备
3.2 聚苯胺薄膜的色度及形貌表征
3.2.1 聚苯胺薄膜的色度分析
3.2.2 柔性基底的微观形貌分析
3.2.3 聚苯胺的微观形貌分析
3.3 聚苯胺薄膜的结构表征
3.4 聚苯胺薄膜的电化学性能研究
3.5 聚苯胺薄膜的红外变发射率性能研究
3.6 本章小结
第4章 聚苯胺及其衍生物二元共聚薄膜的制备与性能研究
4.1 聚苯胺及其衍生物二元共聚薄膜的制备
4.2 二元共聚薄膜的色度及形貌表征
4.2.1 二元共聚薄膜的色度分析
4.2.2 二元共聚薄膜的微观形貌分析
4.3 二元共聚薄膜的结构表征
4.4 二元共聚薄膜的电化学性能研究
4.5 二元共聚薄膜的红外变发射率性能研究
4.6 本章小结
第5章 聚苯胺及其衍生物电致变发射率器件的制备及性能研究
5.1 电致变发射率器件的制备
5.1.1 基底层的制备及红外性能测试
5.1.2 封装层的选取及其红外性能测试
5.1.3 固态电解质层的制备及其红外性能测试
5.2 电致变发射率器件的性能研究
5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学法制备的聚苯胺/石墨烯复合材料的微结构及性能研究[J]. 王新海,马珍珍. 现代化工. 2019(05)
[2]航天器用可变发射率热控器件的研究进展[J]. 金海波,凌晨,李静波. 深空探测学报. 2018(02)
[3]航天器智能热控技术研究现状及展望[J]. 王瑾,刘小旭,李德富,陈益,巩萌萌. 微型机与应用. 2017(09)
[4]聚苯胺复合材料的制备方法及应用进展[J]. 王心怡,杨小刚,李斌. 化学通报. 2016(08)
[5]聚苯胺/三氧化钨复合薄膜的制备与性质[J]. 郑彦清,崔月华,陈昌国,秦鹏,贾庆. 半导体光电. 2016(02)
[6]不同酸溶液中恒电压法制备聚苯胺薄膜[J]. 金珊珊,朱贞,陈宏书,王结良. 化学通报. 2014(05)
[7]纳米结构聚苯胺及聚苯胺纳米复合材料的研究进展[J]. 张悦,汪广进,孙爽,潘牧. 材料导报. 2014(03)
[8]石墨烯/聚苯胺复合材料的电磁屏蔽性能[J]. 袁冰清,郁黎明,盛雷梅,安康,陈雅妮,赵新洛. 复合材料学报. 2013(01)
[9]界面聚合法合成有机酸掺杂聚苯胺结构与性能研究[J]. 雷西萍,王栋东. 化工新型材料. 2012(05)
[10]辣根过氧化物酶催化合成水溶性导电聚苯胺的研究[J]. 白利杰,陈建波. 化学与生物工程. 2011(05)
博士论文
[1]无机电致变色材料纳米结构调控及功能集成器件研究[D]. 毕志杰.中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所) 2018
[2]基于电致变色聚合物的多功能材料研发[D]. 刘健.中国科学技术大学 2018
[3]太阳能集热和辐射制冷综合利用的理论和实验研究[D]. 胡名科.中国科学技术大学 2017
[4]卫星热辐射特性及其空间辐照环境效应研究[D]. 马伟.南京理工大学 2011
硕士论文
[1]航天器关键部件寿命预测与可靠性研究[D]. 王妮.西安理工大学 2018
[2]典型环境下目标与背景反射辐射特性研究[D]. 黄文博.西安工业大学 2018
[3]聚苯胺/聚吡咯电化学合成及其性能研究[D]. 常伟晓.武汉工程大学 2017
[4]苯胺齐聚物嵌段共聚物的合成与表征[D]. 李启蒙.长春理工大学 2012
[5]电化学合成聚苯胺复合薄膜及其耐腐蚀性研究[D]. 王新颖.兰州理工大学 2011
[6]过渡金属离子修饰聚苯胺电极的表征及性能研究[D]. 甄晓燕.河北师范大学 2011
本文编号：3648613
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究目的与意义
1.2 电致变色技术智能热控基本原理
1.3 聚苯胺合成方法的研究进展
1.3.1 聚苯胺的化学合成法
1.3.2 聚苯胺的电化学合成法
1.4 聚苯胺的改性方法研究进展
1.4.1 聚苯胺的复合改性
1.4.2 聚苯胺的质子酸掺杂改性
1.4.3 聚苯胺的接枝嵌段改性
1.5 电致变色器件的研究进展
1.6 本论文的主要研究内容
第2章 实验材料仪器与表征方法
2.1 实验主要使用的药品及试剂
2.2 实验使用的设备及仪器
2.3 实验的测试及表征方法
2.3.1 微观形貌测试
2.3.2 循环伏安曲线测试
2.3.3 响应时间测试
2.3.4 FTIR红外吸收光谱测试
2.3.5 拉曼光谱测试
2.3.6 红外发射率测试
2.3.7 器件的循环性能测试
第3章 聚苯胺电致变发射率薄膜的制备与性能研究
3.1 聚苯胺薄膜的制备
3.2 聚苯胺薄膜的色度及形貌表征
3.2.1 聚苯胺薄膜的色度分析
3.2.2 柔性基底的微观形貌分析
3.2.3 聚苯胺的微观形貌分析
3.3 聚苯胺薄膜的结构表征
3.4 聚苯胺薄膜的电化学性能研究
3.5 聚苯胺薄膜的红外变发射率性能研究
3.6 本章小结
第4章 聚苯胺及其衍生物二元共聚薄膜的制备与性能研究
4.1 聚苯胺及其衍生物二元共聚薄膜的制备
4.2 二元共聚薄膜的色度及形貌表征
4.2.1 二元共聚薄膜的色度分析
4.2.2 二元共聚薄膜的微观形貌分析
4.3 二元共聚薄膜的结构表征
4.4 二元共聚薄膜的电化学性能研究
4.5 二元共聚薄膜的红外变发射率性能研究
4.6 本章小结
第5章 聚苯胺及其衍生物电致变发射率器件的制备及性能研究
5.1 电致变发射率器件的制备
5.1.1 基底层的制备及红外性能测试
5.1.2 封装层的选取及其红外性能测试
5.1.3 固态电解质层的制备及其红外性能测试
5.2 电致变发射率器件的性能研究
5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学法制备的聚苯胺/石墨烯复合材料的微结构及性能研究[J]. 王新海,马珍珍. 现代化工. 2019(05)
[2]航天器用可变发射率热控器件的研究进展[J]. 金海波,凌晨,李静波. 深空探测学报. 2018(02)
[3]航天器智能热控技术研究现状及展望[J]. 王瑾,刘小旭,李德富,陈益,巩萌萌. 微型机与应用. 2017(09)
[4]聚苯胺复合材料的制备方法及应用进展[J]. 王心怡,杨小刚,李斌. 化学通报. 2016(08)
[5]聚苯胺/三氧化钨复合薄膜的制备与性质[J]. 郑彦清,崔月华,陈昌国,秦鹏,贾庆. 半导体光电. 2016(02)
[6]不同酸溶液中恒电压法制备聚苯胺薄膜[J]. 金珊珊,朱贞,陈宏书,王结良. 化学通报. 2014(05)
[7]纳米结构聚苯胺及聚苯胺纳米复合材料的研究进展[J]. 张悦,汪广进,孙爽,潘牧. 材料导报. 2014(03)
[8]石墨烯/聚苯胺复合材料的电磁屏蔽性能[J]. 袁冰清,郁黎明,盛雷梅,安康,陈雅妮,赵新洛. 复合材料学报. 2013(01)
[9]界面聚合法合成有机酸掺杂聚苯胺结构与性能研究[J]. 雷西萍,王栋东. 化工新型材料. 2012(05)
[10]辣根过氧化物酶催化合成水溶性导电聚苯胺的研究[J]. 白利杰,陈建波. 化学与生物工程. 2011(05)
博士论文
[1]无机电致变色材料纳米结构调控及功能集成器件研究[D]. 毕志杰.中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所) 2018
[2]基于电致变色聚合物的多功能材料研发[D]. 刘健.中国科学技术大学 2018
[3]太阳能集热和辐射制冷综合利用的理论和实验研究[D]. 胡名科.中国科学技术大学 2017
[4]卫星热辐射特性及其空间辐照环境效应研究[D]. 马伟.南京理工大学 2011
硕士论文
[1]航天器关键部件寿命预测与可靠性研究[D]. 王妮.西安理工大学 2018
[2]典型环境下目标与背景反射辐射特性研究[D]. 黄文博.西安工业大学 2018
[3]聚苯胺/聚吡咯电化学合成及其性能研究[D]. 常伟晓.武汉工程大学 2017
[4]苯胺齐聚物嵌段共聚物的合成与表征[D]. 李启蒙.长春理工大学 2012
[5]电化学合成聚苯胺复合薄膜及其耐腐蚀性研究[D]. 王新颖.兰州理工大学 2011
[6]过渡金属离子修饰聚苯胺电极的表征及性能研究[D]. 甄晓燕.河北师范大学 2011
本文编号：3648613
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3648613.html
