聚吡咯/石墨烯复合材料的制备与电磁学性能研究

发布时间：2024-02-26 22:36

　　石墨烯由于其独特的结构与性能,近年来受到研究者的广泛青睐,已经成为材料、化学、物理等众多领域研究的热点,显现出广阔的应用前景。聚吡咯(Polypyrrole, PPy)作为一种典型的导电高分子,具有易合成、高电导率和抗氧化性等优点。本论文利用吡咯阳离子(Pyrrole cation, Py+)在氧化石墨(Graphite oxide, GTO)、膨胀石墨(Expanded graphite, EG)和不同粒径大小的天然石墨(Natural graphite, NG)内部的原位插层聚合,制备了一系列聚吡咯/石墨烯复合材料,深入探究了吡咯阳离子的插层聚合过程对不同种类石墨的剥离效果及系列聚吡咯/石墨烯复合材料的电磁学性能差异。通过原位插层聚合法制备了聚吡咯/氧化石墨烯复合材料,并以Na2O4S2和NaOH混合水溶液作为化学还原剂,得到聚吡咯/还原氧化石墨烯复合材料。研究发现,Py+对氧化石墨片层的原位插层及层间聚合形成的高分子链运动,使得氧化石墨片层得以进一步剥离,产生更多的褶皱结构。采用EG为原料,通过原位插层聚合法制备了聚吡咯/纳米石墨片杂化材料。研究发现Py+可以有效地插层EG,并且...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２微机械剥离法制备石墨稀示意图「３？］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｂｙ?ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｅｘｆｏｌｉａｔｉｏｎ［３０】??１．２．２．２溶剂剥离法??

缺点限制了其规模化应用［２５］。目前，还有报道利用物理研磨法制备石墨炼，然而这种??方法会一定程度上破坏石墨炼结构，难以获得大面积完整石墨炼『２９］。微机械剥离法制??备石墨煤如图１－２所示??ｆ???ｍ?Ｂｕｌｋ?ＨＯＰＧ?ＩＳ＆ｒｉｃｆｉｎ＾??Ｊ．??（４｜?ＷＯｆＧ?ａｄ....

图１－６聚Ｉ此略的结构??Ｆｉ．?１－６?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｆｏｒｍｕｌａ?ｏｆｏｌｒｒｏｌｅ??

图１－６聚Ｉ此略的结构??Ｆｉｇ．?１－６?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｆｏｒｍｕｌａ?ｏｆ?ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ??早在二十世纪初，聚批略粉末就己经被成功合成出来，在当时被称为批略黑。之??后聚批略及聚卩比咯膜得到了很大发展，但其电导率普遍不高。直到１９７９年，电导率高??....

图２－１?ＰＰｙ／ＧＯ复合材料制备流程图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｆｌｏｗ?ｆｏｒ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＰｙ／ＧＯ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ??

图２－１?ＰＰｙ／ＧＯ复合材料制备流程图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｆｌｏｗ?ｆｏｒ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＰｙ／ＧＯ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ??２．２．２．４聚批暗／还原氧化石墨燭的制备??本实验采用Ｎａ２０４Ｓ２和ＮａＯＨ混合水溶液作为还原剂还原ＰＰｙ／....

图２－４可见，氧化石墨在２０＝１０°左右存在明显的特征衍射峰ｌ＿，代表氧化石墨??

位聚合提高了聚批略本身的分子排列有序性。??２．３．２．２化学结构表征??图２－５中显示了?ＧＴＯ，ｒＧＯ，ＰＰｙ／ＧＯ，ＰＰｙ／ｒＧＯ和ＰＰｙ的傅里叶红外光谱图（ＦＴＩＲ）。??在ＧＴＯ的ＦＴＩＲ图谱中，观察到１７１８?ｃｍ］为Ｃ＝０的伸缩振动峰丨…３】，１３９４ｃｉｎ＂＇为Ｃ....

本文编号：3911958