聚吡咯修饰蚕丝的制备及其在柔性电子器件中的应用
发布时间：2021-05-09 05:30
随着电子科学技术的快速发展,便携式智能可穿戴电子产品逐步进入大众视野。与传统的电子设备相比,便携式柔性电子器件优异的柔韧性使其具有更广泛的应用。为了满足人们对健康身体和美好生活的追求,越来越多的科研工作者立足于柔性电子领域,致力于研发可用于人体生理信号监测的柔性可穿戴器件。蚕丝是一种纯天然蛋白质纤维,主要由丝素蛋白和丝胶蛋白构成。由于具有柔软舒适、吸湿透气、亲肤等性能,蚕丝制品深受广大消费者的青睐。如能以传统的蚕丝织物为基底,研制出集导电、能源供给和生理传感为一体的柔性电子设备,必将拓展织物基柔性电子设备在智能可穿戴领域的应用。基于以上背景,本论文瞄准可穿戴应用领域的需求,致力于将传统蚕丝织物与柔性电子技术结合,研发既具有可穿戴性,又具有储能和生理传感特性的柔性电子器件。本论文主要开展了以下三方面的研究工作:1.层层修饰法制备聚吡咯包被高导电蚕丝纤维本研究选择单根蚕丝纤维,通过层层修饰聚吡咯的方法制备了高导电蚕丝纤维。通过原位氧化还原法成功在蚕丝表面合成了导电高分子材料—聚吡咯,并且对合成温度、氧化还原时间以及循环修饰次数进行了优化。优化后的最佳合成温度为15oC,最佳氧化还原时间为1...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 柔性电子器件的研究现状
1.1.1 柔性导电纤维
1.1.2 柔性超级电容器
1.1.3 柔性生理传感器
1.2 天然纤维或织物在柔性电子器件中的应用
1.2.1 天然导电纤维
1.2.2 基于织物的超级电容器
1.2.3 基于织物的柔性生理信号传感器
1.2.4 织物基柔性电子器件中功能材料的选择
1.3 聚吡咯在柔性电子器件中的应用
1.3.1 聚吡咯的性质及制备方法
1.3.2 以聚吡咯为功能材料制备柔性电子器件
1.4 本论文研究背景、意义及研究内容
1.4.1 研究背景
1.4.2 研究目的
1.4.3 研究内容
第2章 实验方法与表征
2.1 实验试剂
2.2 实验方法
2.2.1 蚕丝脱胶处理
2.2.2 无电沉积金属镍
2.3 样品结构表征
第3章 层层修饰法制备聚吡咯包被高导电蚕丝纤维
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 样品制备
3.2.2 样品表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 电阻测试
3.3.2 材料表征
3.3.3 热重分析
3.4 本章小结
第4章 基于聚吡咯修饰蚕丝织物的柔性超级电容器
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 样品制备
4.2.2 样品表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 测试与表征
4.3.2 电容性能测试
4.3.3 柔韧性能测试
4.3.4 功率密度能量密度测试
4.4 本章小结
第5章 用于人体呼吸监测的织物基柔性湿度传感器
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 样品制备
5.2.2 样品表征及测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 测试及表征
5.3.2 GO优化及柔性测试
5.3.3 对温度和湿度的响应测试
5.3.4 人体呼吸监测
5.3.5 图案化设计
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]柔性电子封装技术研究进展与展望[J]. 王高志全,何欣怡,唐宏伟,谢梓建,赵一,夏卫生. 电子工艺技术. 2016(05)
[2]TiO2/PA纤维的导电性能研究[J]. 王少伟,乐珮珮,李晓强,葛明桥. 功能材料. 2014(01)
[3]动力锂离子电池管理系统的研究进展[J]. 雷晶晶,李秋红,陈立宝,张金顶,王太宏. 电源技术. 2010(11)
[4]聚吡咯包覆锂离子电池电极材料研究进展[J]. 杨扬,何理,曾令杰,廖小珍,马紫峰. 电源技术. 2010(11)
[5]掺杂剂存在对聚吡咯性能和微观形貌的影响评述[J]. 冯江涛,延卫,常青,李晶晶. 化工进展. 2010(06)
[6]导电聚合物聚吡咯的制备、性质及其应用[J]. 蔡本慧,曹雷,王肇君. 化工科技市场. 2010(05)
[7]纳米聚吡咯的合成[J]. 刘漫红,韩美凤. 合成化学. 2008(05)
[8]化学氧化法聚吡咯导电性能与导电机理[J]. 任丽,张雪峰,王立新,张福强. 半导体学报. 2007(09)
[9]磺酸系掺杂剂对聚吡咯结构与导电性能的影响[J]. 安颢瑗,任丽,王立新. 云南大学学报(自然科学版). 2005(S3)
[10]导电聚吡咯的电化学行为及表面形貌研究[J]. 肖迎红,王静,孙晓亮,车剑飞,汪信. 南京理工大学学报(自然科学版). 2005(04)
硕士论文
[1]介电弹性体柔性电子系统薄膜/基底结构的屈曲行为研究[D]. 薄涛.哈尔滨工业大学 2016
[2]柔性电子装置的热学和力学性能研究[D]. 施晓婷.上海交通大学 2015
[3]导电聚合物基柔性固态超级电容器的组装及性能研究[D]. 姚斌.武汉理工大学 2014
[4]脉冲偏压协同射频等离子体对PET膜的表面改性[D]. 解艳凤.东华大学 2013
本文编号：3176715
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 柔性电子器件的研究现状
1.1.1 柔性导电纤维
1.1.2 柔性超级电容器
1.1.3 柔性生理传感器
1.2 天然纤维或织物在柔性电子器件中的应用
1.2.1 天然导电纤维
1.2.2 基于织物的超级电容器
1.2.3 基于织物的柔性生理信号传感器
1.2.4 织物基柔性电子器件中功能材料的选择
1.3 聚吡咯在柔性电子器件中的应用
1.3.1 聚吡咯的性质及制备方法
1.3.2 以聚吡咯为功能材料制备柔性电子器件
1.4 本论文研究背景、意义及研究内容
1.4.1 研究背景
1.4.2 研究目的
1.4.3 研究内容
第2章 实验方法与表征
2.1 实验试剂
2.2 实验方法
2.2.1 蚕丝脱胶处理
2.2.2 无电沉积金属镍
2.3 样品结构表征
第3章 层层修饰法制备聚吡咯包被高导电蚕丝纤维
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 样品制备
3.2.2 样品表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 电阻测试
3.3.2 材料表征
3.3.3 热重分析
3.4 本章小结
第4章 基于聚吡咯修饰蚕丝织物的柔性超级电容器
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 样品制备
4.2.2 样品表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 测试与表征
4.3.2 电容性能测试
4.3.3 柔韧性能测试
4.3.4 功率密度能量密度测试
4.4 本章小结
第5章 用于人体呼吸监测的织物基柔性湿度传感器
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 样品制备
5.2.2 样品表征及测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 测试及表征
5.3.2 GO优化及柔性测试
5.3.3 对温度和湿度的响应测试
5.3.4 人体呼吸监测
5.3.5 图案化设计
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]柔性电子封装技术研究进展与展望[J]. 王高志全,何欣怡,唐宏伟,谢梓建,赵一,夏卫生. 电子工艺技术. 2016(05)
[2]TiO2/PA纤维的导电性能研究[J]. 王少伟,乐珮珮,李晓强,葛明桥. 功能材料. 2014(01)
[3]动力锂离子电池管理系统的研究进展[J]. 雷晶晶,李秋红,陈立宝,张金顶,王太宏. 电源技术. 2010(11)
[4]聚吡咯包覆锂离子电池电极材料研究进展[J]. 杨扬,何理,曾令杰,廖小珍,马紫峰. 电源技术. 2010(11)
[5]掺杂剂存在对聚吡咯性能和微观形貌的影响评述[J]. 冯江涛,延卫,常青,李晶晶. 化工进展. 2010(06)
[6]导电聚合物聚吡咯的制备、性质及其应用[J]. 蔡本慧,曹雷,王肇君. 化工科技市场. 2010(05)
[7]纳米聚吡咯的合成[J]. 刘漫红,韩美凤. 合成化学. 2008(05)
[8]化学氧化法聚吡咯导电性能与导电机理[J]. 任丽,张雪峰,王立新,张福强. 半导体学报. 2007(09)
[9]磺酸系掺杂剂对聚吡咯结构与导电性能的影响[J]. 安颢瑗,任丽,王立新. 云南大学学报(自然科学版). 2005(S3)
[10]导电聚吡咯的电化学行为及表面形貌研究[J]. 肖迎红,王静,孙晓亮,车剑飞,汪信. 南京理工大学学报(自然科学版). 2005(04)
硕士论文
[1]介电弹性体柔性电子系统薄膜/基底结构的屈曲行为研究[D]. 薄涛.哈尔滨工业大学 2016
[2]柔性电子装置的热学和力学性能研究[D]. 施晓婷.上海交通大学 2015
[3]导电聚合物基柔性固态超级电容器的组装及性能研究[D]. 姚斌.武汉理工大学 2014
[4]脉冲偏压协同射频等离子体对PET膜的表面改性[D]. 解艳凤.东华大学 2013
本文编号：3176715
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