聚噻吩/分子筛复合材料的制备及其导电性能研究

发布时间：2023-10-08 19:34

　　聚噻吩作为一种重要的导电高分子材料，由于其易制备、掺杂后电导率高以及易脱掺杂的特性被广泛研究，其复合材料具有很高的潜在应用价值。而分子筛作为一种常用的吸附剂和催化剂，热稳定性好，同时具有发达规整的孔结构，易于引入金属离子。将聚噻吩与分子筛复合后，分子筛不仅可以均匀地将聚噻吩分散在孔隙中，同时可以在一定程度上提高聚噻吩的电导率。 基于此，本文使用原位氧化法首先对聚噻吩的制备条件进行了优化，并进一步合成系列聚噻吩/分子筛复合材料以及金属离子交换改性的复合材料，通过对导电性能的评价，及与其FTIR、XRD、氮吸附、TG、EIS等表征结果的关联，以期通过调节材料制备过程中的操作条件改善聚噻吩和分子筛复合材料的导电性能。研究结果主要包括以下三个方面： （1）在选取的反应条件中，n氧化剂/n噻吩、聚合温度和噻吩浓度对聚噻吩链中Cα-Cα连接含量的影响非常显著，n氧化剂/n噻吩对聚噻吩聚合程度的影响比较显著，聚合温度和反应时间的交互作用对二者的影响均很小。制备的聚噻吩样品中，以Cα-Cα连接形式聚噻吩的含量随氧化剂用量的增加、反应时间的延长和噻吩浓度的减小逐渐增加，随反应温度的升高而先降低后增加；样...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号说明
目录
第一章 文献综述
    1.1 聚噻吩的结构及制备方法
        1.1.1 化学氧化聚合法制备聚噻吩
        1.1.2 电化学聚合法
        1.1.3 其他制备方法
    1.2 聚噻吩材料的应用
        1.2.1 传感器
        1.2.2 超级电容器
        1.2.3 太阳能电池
        1.2.4 光催化材料
    1.3 提高聚噻吩导电性的手段
    1.4 分子筛多孔材料
        1.4.1 4A 分子筛
        1.4.2 Y 型分子筛
        1.4.3 ZSM-5 分子筛
        1.4.4 MCM-41 分子筛
        1.4.5 硅胶
    1.5 论文选题依据及研究内容
        1.5.1 选题依据
        1.5.2 研究内容及实验方案
第二章 实验部分
    2.1 实验原料
    2.2 实验仪器
    2.3 样品制备
        2.3.1 聚噻吩样品的制备
        2.3.2 正交实验设计
        2.3.3 单因素变量实验设计
        2.3.4 聚噻吩/分子筛复合材料的制备
        2.3.5 聚噻吩/分子筛复合材料的金属离子改性
    2.4 样品表征
        2.4.1 XRD 表征
        2.4.2 FT-IR 表征
        2.4.3 TG-DTG 表征
        2.4.4 氮吸附表征
        2.4.5 EIS 表征
第三章 制备条件对聚噻吩结构和性能的影响
    3.1 正交实验法分析反应条件对聚噻吩结构和聚合程度的影响
    3.2 单因素变量实验法分析反应条件对聚噻吩结构和聚合程度的影响
        3.2.1 反应温度对聚噻吩结构和聚合程度的影响
        3.2.2 氧化剂用量对聚噻吩结构和聚合程度的影响
        3.2.3 聚合时间对聚噻吩结构和聚合程度的影响
        3.2.4 噻吩浓度对聚噻吩结构和聚合程度的影响
    3.3 本章小结
第四章 聚噻吩/分子筛复合材料的制备及其性能研究
    4.1 聚噻吩/分子筛复合材料的红外表征
    4.2 聚噻吩/分子筛复合材料的 XRD 表征
    4.3 聚噻吩/分子筛复合材料的氮吸附表征
    4.4 聚噻吩/分子筛复合材料的 TG-DTG 分析
    4.5 聚噻吩/分子筛复合材料的导电性能测试
    4.6 本章小结
第五章 聚噻吩/4A 分子筛复合材料的金属离子改性及其性能研究
    5.1 M-PTh-4A 样品的红外表征
    5.2 M-PTh-4A 样品的 XRD 表征
    5.3 M-PTh-4A 样品的 TG-DTG 分析
    5.4 M-PTh-4A 样品的导电性能测试
    5.5 本章小结
第六章 论文总结和建议
    6.1 论文总结
    6.2 今后的工作建议
参考文献
致谢
硕士期间发表的论文目录



本文编号：3852654