PEDOT/PSS-PAM复合膜的各向异性溶胀

发布时间：2021-04-02 15:39

　　聚（3,4-乙烯二氧噻吩）/聚（4-苯乙烯磺酸）（PEDOT/PSS）其优异的导电性、可见光透光性、湿式加工性等特性,在学术和技术应用领域被广泛研究。PEDOT/PSS胶体分散液可通过一些简单的方式,如旋涂、棒涂、喷刷等方式成膜。在PEDOT/PSS应用于柔性透明电极的研究当中,我们发现在PEDOT/PSS分散液中掺杂线性聚丙烯酰胺（PAM）制得的复合材料膜具有新的溶胀特性,所以在本硕士论文中进行了详细研究。通过搅拌的方式将线性PAM与PEDOT/PSS混合,制得PEDOT/PSS-PAM复合膜,将制得的复合膜浸泡在水中时,膜面积呈现快速增大的现象,最大扩大面积达到18倍。通过详细研究这一溶胀过程,我们发现PEDOT/PSS-PAM复合膜的溶胀过程是各向异性,即膜面积增大,而膜厚减小。我们进一步发现PEDOT/PSS-PAM复合膜各向异性溶胀过程受浸泡水温度和pH值的影响,当浸泡水温度和pH分别为35℃和7时膜面积增大最大。当浸泡时间延长时,发现增大到最大的膜面积出现缓慢缩小,而减少到最小的膜厚度相应的增大。通过一系列研究发现这一溶胀过程存在诱导期,即浸泡初期膜厚度快速增大,膜面积几乎... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 导电高分子
        1.1.1 导电高分子的发展历史
        1.1.2 PEDOT及其衍生物的合成方法
        1.1.3 PEDOT及其衍生物的性质
    1.2 导电高分子PEDOT/PSS复合材料的研究
        1.2.1 导电高分子PEDOT/PSS简单介绍
        1.2.2 导电高分子材料PEDOT/PSS的研究
        1.2.3 导电高分子材料PEDOT/PSS的应用
    1.3 聚丙烯酰胺（PAM）简介
        1.3.1 聚丙烯酰胺（PAM）
        1.3.2 聚丙烯酰胺的物理性质
        1.3.3 聚丙烯酰胺水溶液的性质
        1.3.4 聚丙烯酰胺凝胶的性质
        1.3.5 聚丙烯酰胺的应用
    1.4 本论文研究的主要内容
第二章 PEDOT/PSS-PAM复合膜的制备及表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 PEDOT/PSS-PAM复合膜制备条件的探究
        2.2.4 PEDOT/PSS-PAM和PEDOT/PSS-PAM-HNTs复合膜的制备
        2.2.5 PEDOT/PSS-PAM和PEDOT/PSS-PAM-HNTs复合膜导电性能测试及表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 PEDOT/PSS-PAM复合膜
        2.3.2 复合膜的电学性能
        2.3.3 PEDOT/PSS-PAM和PEDOT/PSS-PAM-HNTs复合膜的红外光谱
        2.3.4 PEDOT/PSS-PAM和PEDOT/PSS-PAM-HNTs复合膜的扫描电镜图
    2.4 本章小结
第三章 PEDOT/PSS-PAM复合膜各向异性溶胀
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 PEDOT/PSS-PAM复合膜溶胀时膜面积和膜厚的测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 PEDOT/PSS-PAM复合膜在水中各向异性溶胀
        3.3.2 温度对PEDOT/PSS-PAM复合膜溶胀过程的影响
        3.3.3 浸泡溶液pH对PEDOT/PSS-PAM复合膜溶胀过程的影响
        3.3.4 复合膜长时间溶胀过程
    3.4 本章小结
第四章 PEDOT/PSS-PAM复合膜溶胀机理的探讨
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验仪器
        4.2.2 浸泡前后PEDOT/PSS-PAM复合膜的表征
        4.2.3 PEDOT/PSS-PAM复合膜在水中浸泡前后干膜的质量分析
        4.2.4 PEDOT/PSS-PAM复合膜在水中浸泡后水中余留物质的红外光谱测试表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 浸泡前后PEDOT/PSS-PAM复合膜的红外光谱
        4.3.2 PEDOT/PSS-PAM-HNTs复合膜的扫描电镜图
        4.3.3 浸泡前后PEDOT/PSS-PAM复合膜的重量变化
        4.3.4 PEDOT/PSS-PAM复合膜各向异性溶胀的可能机理
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
个人简介
攻读硕士学位期间研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]锂电池用聚苯胺/硫复合正极材料的研究进展[J]. 朱海华,彭顺金,蒋伟洁.  材料导报. 2013(S2)
[2]聚丙烯酰胺的红外光谱分析[J]. 陈和生,邵景昌.  分析仪器. 2011(03)
[3]电化学法聚吡咯膜作锂二次电池正极的电池性能[J]. 任丽,陈晓凤,马建江.  高分子材料科学与工程. 2010(01)
[4]部分二硫代聚苯胺电极材料在锂电池中的应用[J]. 唐致远,徐国祥.  高分子材料科学与工程. 2003(03)



本文编号：3115519