导电聚苯胺及其复合材料的制备和吸波性能研究

发布时间：2023-08-18 19:08

　　聚苯胺(PANI)作为一种典型的导电聚合物,其具有导电性能可控、形貌结构可设计、合成简单及密度低等优点,逐渐成为电磁吸波材料领域的研究热点之一。但如何使PANI成为新一代新型吸波材料,并最大限度发挥其吸波性能已成为当前的主要问题。本论文基于导电PANI结构可设计性强的特性,制备了螺旋型手性聚苯胺、介孔结构聚苯胺复合吸波材料,通过多层次表征分析手段,对材料的形貌、结构进行了表征分析,利用矢量网络分析仪对材料的电磁参数进行了测试分析,讨论了不同材料结构对其电磁吸波性能的影响,并对其吸波机理进行了深入探究。具体研究内容包括以下几个方面:首先,研究以手性樟脑磺酸为掺杂酸和手性诱导剂,采用原位聚合工艺-自组装法制备了螺旋型手性聚苯胺(SC-PANI)。研究通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及圆二色(CD)光谱分析仪对试样的螺旋型手性结构进行多维度分析;利用振动样品磁强计(VSM)对SC-PANI的磁性能进行了测试;通过矢量网络分析仪对样品的电磁参数进行分析。结果表明:SC-PANI试样具有明显的螺旋型结构,且CD光谱显示其具有手征特征;VSM测试结果显示SC-PANI具有一定...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电磁参数及传输线理论
            1.2.1.1 复介电常数
            1.2.1.2 复磁导率
            1.2.1.3 传输线理论
        1.2.2 电磁波吸收效能
            1.2.2.1 反射损耗值
            1.2.2.2 吸收系数
            1.2.2.3 阻抗匹配度
        1.2.3 电磁波损耗及能量转换机制
            1.2.3.1 介电损耗机制
            1.2.3.2 磁损耗机制
        1.2.4 碳系吸波材料
            1.2.4.1 碳纳米管基吸波材料
            1.2.4.2 石墨烯基吸波材料
            1.2.4.3 气相碳纤维吸波材料
        1.2.5 导电高分子吸波材料
            1.2.5.1 聚苯胺吸波材料
            1.2.5.2 聚吡咯吸波材料
    1.3 论文的研究意义和目的
    1.4 论文的研究内容及主要创新点
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 主要创新点
第二章 螺旋型手性聚苯胺的结构设计及吸波性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 螺旋型手性聚苯胺的制备
        2.2.4 材料的测试与表征方法
            2.2.4.1 场发射扫描电子显微镜观察
            2.2.4.2 透射电子显微镜观察
            2.2.4.3 圆二色光谱分析
            2.2.4.4 傅里叶交变红外光谱分析
            2.2.4.5 X-射线衍射分析
            2.2.4.6 X-射线光电子能谱分析
            2.2.4.7 磁性能测试
            2.2.4.8 吸波性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 螺旋型手性聚苯胺的形貌与结构
        2.3.2 螺旋型手性聚苯胺的吸波性能
        2.3.3 螺旋型手性聚苯胺的吸波机理探讨
    2.4 本章小结
第三章 介孔型VGCF@PANI复合材料的结构设计及吸波性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 介孔型VGCF@PANI复合材料的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 介孔型VGCF@PANI复合材料的形貌与结构
        3.3.2 介孔型VGCF@PANI复合材料的合成机理探讨
        3.3.3 介孔型VGCF@PANI复合材料的吸波性能
        3.3.4 介孔型VGCF@PANI的吸波机理探讨
    3.4 本章小结
第四章 多级介孔型VGCF@PANI-PUS复合材料的制备及吸波性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 多级介孔型VGCF@PANI-PUS复合材料的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 多级介孔型VGCF@PANI-PUS复合材料的形貌与结构
        4.3.2 多级介孔型VGCF@PANI-PUS复合材料的压缩力学性能
        4.3.3 多级介孔型VGCF@PANI-PUS复合材料的吸波性能
        4.3.4 多级介孔型VGCF@PANI-PUS复合材料的吸波机理探讨
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
硕士生期间的研究成果
致谢



本文编号：3842777