导电聚吡咯及其复合材料的制备与电性能研究

发布时间：2021-11-01 08:11

　　自碳纳米管在1991年发现以来,管状和纤维状的导电聚合物由于其独特的性质与应用在科研领域备受关注。聚吡咯（PPy）的高能量储存能力、良好的导电性、低消耗、空气中的稳定能力及其在很多领域中的潜在应用,使其在导电聚合物中脱颖而出。管状PPy已广泛应用在传感器、电子器件以及超级电容器等领域,其管状结构不仅为电子流通提供了一定的通道,使电子流动阻力大大减少,比传统颗粒状PPy更适合于电子的转移,而且较大的比表面积使其更有利于其在他领域的应用。近年来,PPy的微/纳米管已用软-硬模板法成功制备。硬模板法通常被用在聚合物基质中支持和控制聚合物的形状和尺寸,但是硬模板的移除条件严苛,不仅移除过程复杂而且会对聚合物基质造成一定程度的破坏。从安全和环境友好的角度出发,软模板法更适合用来制备导电聚合物微/纳米管。本论文的主要内容介绍如下：用（甲基橙）MO和（十二烷基苯磺酸钠）SDBS作为双软模板,通过一步氧化聚合反应制备出一种空心荆棘状PPy微型管状结构（HTPMT）,其中MO和SDBS既是表面活性剂,又是掺杂剂。在MO和SDBS同时存在的情况下形成的HTPMT与分别在MO或者SDBS中形成的PPy管（P... 

【文章来源】：齐鲁工业大学山东省

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２政ＡＡＯ为模版制备的ＣＰ纳米管、线的化Ｍ國片??３??

戊二帰膜由几十纳米厚的微米尺寸薄片组成。纳米片直立在电极的表面且互相连??接。用一组微电极作为王作电极，制各出一种晶体均聚戊二帰纳米片组成的树枝??网状结构（图１－化）。固态时均聚物表现出强蓝光特性，使其在有机电子显示屏??和电致发光器件领域更有潜能。??图１－３?ＰＳＡ为模版制备的Ｐ巧和聚戊二痛纳米片的ＳＥＭ图片??微米或亚微米尺寸Ｗ及纳米级别厚度的微球或容器成为纳米微球和微容器。??用聚电解质胶囊作为模板是制备ＰＰｙ纳米球和胶囊的一种方法。ＳｈｃｈｕｋｉｎＰｓｉ等人??Ｗ二氧化赶粒子表面的对应组分做交替吸附，制备出聚二婦丙基二甲基氯化按／??聚苯己稀横酸盐胶囊。然后，在含聚电解质胶囊和单体的电解液中，通过Ｐｙ在??打０电极上的恒电位氧化作用制备出ＰＰｙ胶囊。Ｐ巧微球在潮湿状态下呈整圆形，??干燥之后收缩成碗状容器（图１－４）。??４??

为了优化Ｐ巧纳米球的形貌，实验研究了溶剂、引发剂浓度、温度、??拨拌条件和反应时间等反应参数的影响。最终得到的ＰＰｙ纳米球大小在１００－２００??ｎｍ之间（图１－５），电导率为ｌ（ｒ２Ｓ／ｃｍ。将最终产物在９００°Ｃ进行碳化处理，得到??了?ＰＰｙ作为氮源的氮渗杂碳纳米球，碳球的电导率高达１０－１００?Ｓ／ｃｍ，其优良的??电性能使其在超级电容器电极材料领域中有潜在应用。??削瞧??图１－５?３－氯过苯甲酸为引发剂制备的ＰＰｙ实如球的ＳＥＭ图片??ＺｈａｎｇＷ＾ｌ等人Ｗ?ＦｅＣｌ２－Ｈ２〇２为氧化还原体系利用一步化学氧化聚合法制备了??ＰＰｙ实也球，这种方法可实现对聚合物形貌的控制，并且适合大规模生产，同??样适用于其他沉淀聚合体系。在巧单体的聚合过程中，Ｈ２０２作为引发剂，比ＡＰＳ??更有优势。首先，＆化作为绿色引发剂反应产物只有水，它可Ｗ直接循环利用，??产物无需再次纯化处理。其次，Ｈ２０２与催化剂不同的比例可Ｗ为反应体系提供多??种氧化能力，并且可［＾为分析聚合物纳米结构的形成机理提供帮助。??１．３累化晦复合材料??１．３．１与无机金属粒子复合??８??


本文编号：3469820