碳纳米材料/聚苯胺/EVOH纳米纤维复合膜的制备及性能研究

发布时间：2023-05-06 18:11

　　随着现代社会的发展,“便携式”、“可穿戴”电子设备愈发被需求,而柔性电极材料则是关键。碳纳米管(CNTs)、石墨烯(GR)和聚苯胺(PANI)由于其独特的物理化学性质,均为优异的电极活性材料。碳纳米材料与PANI的复合电极有良好的电化学性能,但柔韧性和力学强度不足,无法满足柔性超级电容器的使用要求。乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)作为常见的热塑性高聚物材料,其纳米纤维具有比表面积大、长径比高、孔径小、柔性好等诸多优点,是颇具潜力的柔性基体材料。因此为探究制备柔性电极材料,本文拟在碳纳米材料/聚苯胺体系中引入热塑性EVOH纳米纤维来制备碳纳米材料/聚苯胺/EVOH纳米纤维复合膜,利用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、广角X射线衍射、热重分析、力学性能和电化学性能等测试方法对复合膜的结构和性能进行表征。主要工作和研究结果如下:(1)利用苯胺的原位氧化聚合制备CNTs/PANI/EVOH(CPE)纳米纤维复合膜。研究结果表明,复合膜中虽然存在少量PANI的游离聚合现象,但多数是在纳米纤维表面吸附生长、排列有序,有一定的热稳定性、力学强度和柔韧性;随着纳米纤维含量增加,复合膜的比表面积和平均孔径先增大...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米纤维研究进展
        1.2.1 纳米纤维概述
        1.2.2 纳米纤维制备方法
        1.2.3 纳米纤维在柔性电子设备领域的应用
    1.3 超级电容器发展简况
        1.3.1 超级电容器工作原理
        1.3.2 超级电容器电极材料
    1.4 碳纳米材料柔性超级电容器研究进展
        1.4.1 碳纳米管柔性超级电容器
        1.4.2 石墨烯柔性超级电容器
    1.5 本课题研究内容与意义
第二章 碳纳米管/聚苯胺/EVOH纳米纤维复合膜的制备及性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 样品制备
        2.2.4 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 微观结构和比表面积分析
        2.3.2 红外光谱和拉曼光谱分析
        2.3.3 热稳定性分析
        2.3.4 X射线衍射分析
        2.3.5 力学性能分析
        2.3.6 导电性能分析
    2.4 本章小结
第三章 石墨烯/聚苯胺/EVOH纳米纤维复合膜的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 样品制备
        3.2.4 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 微观形态和比表面积分析
        3.3.2 红外光谱和拉曼光谱分析
        3.3.3 热稳定性分析
        3.3.4 X射线衍射分析
        3.3.5 力学性能分析
        3.3.6 电化学性能分析
    3.4 本章小结
第四章 石墨烯/聚苯胺/EVOH纳米纤维复合膜制备影响因素的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 样品制备
        4.2.4 测试与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 氧化剂和掺杂酸对聚苯胺导电性的影响
        4.3.2 氧化剂和掺杂酸对RPE复合膜导电性的影响
        4.3.3 RPE复合膜的电化学性能
    4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文目录
致谢



本文编号：3809379