高電導(dǎo)率聚(3,4-乙撐二氧噻吩)/木質(zhì)素磺酸復(fù)合物的制備與結(jié)構(gòu)表征
發(fā)布時間:2020-12-11 18:35
制漿造紙的副產(chǎn)品木質(zhì)素磺酸鹽(LS)是一種兩親性聚合物,具有很好的吸附與分散性能,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。LS作為聚陰離子,可以與聚陽離子形成聚電解質(zhì)復(fù)合物。聚(3,4-乙撐二氧噻吩)(PEDOT)由于具有電導(dǎo)率高、氧化態(tài)穩(wěn)定性強、薄膜透光性好等優(yōu)勢而受到廣泛關(guān)注。利用LS分散和摻雜PEDOT,不僅可以解決PEDOT難以溶熔的加工難題,還可以拓展木質(zhì)素的應(yīng)用領(lǐng)域。但是目前制備的PEDOT/LS分散液電導(dǎo)率偏低,限制了其應(yīng)用范圍。本文采用Pickering乳液聚合法和乙二醇處理法提高了PEDOT/LS分散液的電導(dǎo)率,擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。主要研究方法和成果如下:首先以LS為分散劑和摻雜劑,以過硫酸銨為氧化劑,采用傳統(tǒng)乳液聚合法制備了PEDOT/LS納米顆粒;然后將該納米顆粒作為固體穩(wěn)定劑制備了Pickering乳液,通過Pickering乳液聚合法制備了新的導(dǎo)電復(fù)合物(PEDOT/LS-PEP),使電導(dǎo)率提高了兩個數(shù)量級。對PEDOT/LS和PEDOT/LS-PEP復(fù)合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,顯示:聚合后,PEDOT/LS-PEP核內(nèi)PEDOT總含量增大,載流子相應(yīng)增多,核內(nèi)的PEDOT鏈相互纏繞形成...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
主要符號表
第一章 緒論
1.1 聚(3,4-乙撐二氧噻吩)概述
1.1.1 聚(3,4-乙撐二氧噻吩)的結(jié)構(gòu)與性能
1.1.2 聚(3,4-乙撐二氧噻吩)的制備方法
1.1.3 聚(3,4-乙撐二氧噻吩)的摻雜機(jī)理
1.1.4 聚(3,4-乙撐二氧噻吩)的電導(dǎo)率提高方法
1.1.5 聚(3,4-乙撐二氧噻吩)的應(yīng)用
1.2 木質(zhì)素概述
1.2.1 木質(zhì)素的來源與結(jié)構(gòu)
1.2.2 木質(zhì)素用作導(dǎo)電聚合物分散劑的研究進(jìn)展
1.3 Pickering乳液聚合
1.3.1 Pickering乳液及其穩(wěn)定機(jī)理
1.3.2 Pickering乳液聚合的研究與應(yīng)用進(jìn)展
1.4 本論文的研究意義和內(nèi)容
1.4.1 本論文的研究背景和意義
1.4.2 本論文的研究內(nèi)容
1.4.3 本論文的創(chuàng)新點
第二章 實驗技術(shù)與測試方法
2.1 實驗原料與儀器
2.1.1 主要實驗原料與試劑
2.1.2 主要實驗儀器
2.2 木質(zhì)素磺酸的分離與提純
2.3 PEDOT/LS的制備
2.3.1 PEDOT/LS納米顆粒的傳統(tǒng)乳液聚合法
2.3.2 PEDOT/LS復(fù)合物的Pickering乳液聚合法
2.3.3 PEDOT/LS薄膜的制備
2.4 抗靜電涂層的制備
2.5 PEDOT/LS的結(jié)構(gòu)與性能表征
2.5.1 乳液形態(tài)測定
2.5.2 紫外-可見光譜測定
2.5.3 傅里葉紅外光譜測定
2.5.4 分散液粒徑測定
2.5.5 X-射線衍射測定
2.5.6 X-射線光電子能譜測定
2.5.7 拉曼光譜測定
2.5.8 原子力顯微鏡測定
2.5.9 表面接觸角測定
2.5.10 電導(dǎo)率測定
2.5.11 表面電阻測定
第三章 利用Pickering乳液聚合法提高PEDOT/LS復(fù)合物的電導(dǎo)率
3.1 引言
3.2 PEDOT/LS-PEP復(fù)合物的制備及結(jié)構(gòu)表征
3.2.1 光學(xué)顯微鏡圖片分析
3.2.2 分散液粒徑分析
3.2.3 紫外-可見光譜分析
3.2.4 紅外光譜分析
3.3 PEDOT/LS-PEP復(fù)合物的導(dǎo)電和抗靜電性能表征
3.3.1 電導(dǎo)率分析
3.3.2 抗靜電涂層的性能分析
3.4 Pickering乳液聚合及電導(dǎo)率提高機(jī)理分析
3.5 Pickering乳液聚合工藝優(yōu)化
3.5.1 PEDOT/LS用量對PEDOT/LS-PEP復(fù)合物電導(dǎo)率和平均粒徑的影響
3.5.2 氧化劑用量對PEDOT/LS-PEP復(fù)合物電導(dǎo)率和平均粒徑的影響
3.5.3 固含量對PEDOT/LS-PEP復(fù)合物電導(dǎo)率和平均粒徑的影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 利用乙二醇提高PEDOT/LS復(fù)合物的電導(dǎo)率
4.1 引言
4.2 乙二醇對PEDOT/LS薄膜電導(dǎo)率的影響
4.2.1 乙二醇的添加量對PEDOT/LS薄膜電導(dǎo)率的影響
4.2.2 乙二醇的不同處理方式對PEDOT/LS薄膜電導(dǎo)率的影響
4.3 乙二醇對PEDOT/LS結(jié)構(gòu)的影響
4.3.1 PEDOT/LS的X-射線光電子能譜分析
4.3.2 PEDOT/LS的拉曼光譜分析
4.3.3 PEDOT/LS的X-射線衍射分析
4.3.4 PEDOT/LS的表面形貌分析
4.3.5 PEDOT/LS的薄膜表面接觸角分析
4.4 利用乙二醇提高PEDOT/LS電導(dǎo)率的機(jī)理分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
答辯委員會對論文的評定意見
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚(3,4-乙撐二氧噻吩)/木質(zhì)素磺酸導(dǎo)電復(fù)合物的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 鄧永紅,黎卓熹,邱學(xué)青,趙大成. 高分子學(xué)報. 2015(05)
[2]二次加工制備高電導(dǎo)率PEDOT:PSS的途徑和方法[J]. 楊春和,唐愛偉,滕楓. 液晶與顯示. 2013(03)
[3]木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)研究與應(yīng)用[J]. 路瑤,魏賢勇,宗志敏,陸永超,趙煒,曹景沛. 化學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
[4]聚苯胺-木質(zhì)素納米復(fù)合物的制備及對銀離子的吸附還原性能[J]. 何麗紅,林婷婷,凌藝輝,吳煥杰,呂秋豐. 高分子學(xué)報. 2013(03)
[5]陶瓷漿料用木質(zhì)素系分散劑的性能及配伍研究[J]. 郭素芳,龐煜霞,鄧永紅,邱學(xué)青. 精細(xì)化工. 2011(06)
[6]顆粒乳化劑的研究及應(yīng)用[J]. 易成林,楊逸群,江金強,劉曉亞,江明. 化學(xué)進(jìn)展. 2011(01)
[7]Pickering乳狀液的研究進(jìn)展[J]. 楊飛,王君,藍(lán)強,孫德軍,李傳憲. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(Z2)
[8]不同溶劑中導(dǎo)電聚合物PEDOT的化學(xué)氧化聚合及光譜研究[J]. 汪斌華,鄧永紅,戈鈞,周嘯,王曉工,楊邦朝. 功能材料. 2005(10)
[9]聚(3,4-二氧乙基噻吩)在有機(jī)光電子領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 徐景坤,蒲守智,申亮,肖強. 化學(xué)研究. 2005(01)
[10]乙撐二氧噻吩在非水體系中的電化學(xué)聚合及其性質(zhì)[J]. 侯士峰,方惠群,陳洪淵. 濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報. 1997(01)
博士論文
[1]導(dǎo)電聚(3,4-乙烯二氧噻吩)復(fù)合物的合成及基于有機(jī)表面的圖案化[D]. 梁杰.北京化工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]聚(3,4-乙撐二氧噻吩)復(fù)合材料的制備、表征和性能研究[D]. 何路.東華大學(xué) 2014
[2]聚3,4-乙撐二氧噻吩(PEDOT)的乳液聚合及其性能研究[D]. 江杰清.天津大學(xué) 2012
[3]聚3,4-乙撐二氧噻吩(PEDOT)的制備及電化學(xué)性能的研究[D]. 郭亞芳.天津大學(xué) 2010
本文編號:2911027
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
主要符號表
第一章 緒論
1.1 聚(3,4-乙撐二氧噻吩)概述
1.1.1 聚(3,4-乙撐二氧噻吩)的結(jié)構(gòu)與性能
1.1.2 聚(3,4-乙撐二氧噻吩)的制備方法
1.1.3 聚(3,4-乙撐二氧噻吩)的摻雜機(jī)理
1.1.4 聚(3,4-乙撐二氧噻吩)的電導(dǎo)率提高方法
1.1.5 聚(3,4-乙撐二氧噻吩)的應(yīng)用
1.2 木質(zhì)素概述
1.2.1 木質(zhì)素的來源與結(jié)構(gòu)
1.2.2 木質(zhì)素用作導(dǎo)電聚合物分散劑的研究進(jìn)展
1.3 Pickering乳液聚合
1.3.1 Pickering乳液及其穩(wěn)定機(jī)理
1.3.2 Pickering乳液聚合的研究與應(yīng)用進(jìn)展
1.4 本論文的研究意義和內(nèi)容
1.4.1 本論文的研究背景和意義
1.4.2 本論文的研究內(nèi)容
1.4.3 本論文的創(chuàng)新點
第二章 實驗技術(shù)與測試方法
2.1 實驗原料與儀器
2.1.1 主要實驗原料與試劑
2.1.2 主要實驗儀器
2.2 木質(zhì)素磺酸的分離與提純
2.3 PEDOT/LS的制備
2.3.1 PEDOT/LS納米顆粒的傳統(tǒng)乳液聚合法
2.3.2 PEDOT/LS復(fù)合物的Pickering乳液聚合法
2.3.3 PEDOT/LS薄膜的制備
2.4 抗靜電涂層的制備
2.5 PEDOT/LS的結(jié)構(gòu)與性能表征
2.5.1 乳液形態(tài)測定
2.5.2 紫外-可見光譜測定
2.5.3 傅里葉紅外光譜測定
2.5.4 分散液粒徑測定
2.5.5 X-射線衍射測定
2.5.6 X-射線光電子能譜測定
2.5.7 拉曼光譜測定
2.5.8 原子力顯微鏡測定
2.5.9 表面接觸角測定
2.5.10 電導(dǎo)率測定
2.5.11 表面電阻測定
第三章 利用Pickering乳液聚合法提高PEDOT/LS復(fù)合物的電導(dǎo)率
3.1 引言
3.2 PEDOT/LS-PEP復(fù)合物的制備及結(jié)構(gòu)表征
3.2.1 光學(xué)顯微鏡圖片分析
3.2.2 分散液粒徑分析
3.2.3 紫外-可見光譜分析
3.2.4 紅外光譜分析
3.3 PEDOT/LS-PEP復(fù)合物的導(dǎo)電和抗靜電性能表征
3.3.1 電導(dǎo)率分析
3.3.2 抗靜電涂層的性能分析
3.4 Pickering乳液聚合及電導(dǎo)率提高機(jī)理分析
3.5 Pickering乳液聚合工藝優(yōu)化
3.5.1 PEDOT/LS用量對PEDOT/LS-PEP復(fù)合物電導(dǎo)率和平均粒徑的影響
3.5.2 氧化劑用量對PEDOT/LS-PEP復(fù)合物電導(dǎo)率和平均粒徑的影響
3.5.3 固含量對PEDOT/LS-PEP復(fù)合物電導(dǎo)率和平均粒徑的影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 利用乙二醇提高PEDOT/LS復(fù)合物的電導(dǎo)率
4.1 引言
4.2 乙二醇對PEDOT/LS薄膜電導(dǎo)率的影響
4.2.1 乙二醇的添加量對PEDOT/LS薄膜電導(dǎo)率的影響
4.2.2 乙二醇的不同處理方式對PEDOT/LS薄膜電導(dǎo)率的影響
4.3 乙二醇對PEDOT/LS結(jié)構(gòu)的影響
4.3.1 PEDOT/LS的X-射線光電子能譜分析
4.3.2 PEDOT/LS的拉曼光譜分析
4.3.3 PEDOT/LS的X-射線衍射分析
4.3.4 PEDOT/LS的表面形貌分析
4.3.5 PEDOT/LS的薄膜表面接觸角分析
4.4 利用乙二醇提高PEDOT/LS電導(dǎo)率的機(jī)理分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
答辯委員會對論文的評定意見
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚(3,4-乙撐二氧噻吩)/木質(zhì)素磺酸導(dǎo)電復(fù)合物的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 鄧永紅,黎卓熹,邱學(xué)青,趙大成. 高分子學(xué)報. 2015(05)
[2]二次加工制備高電導(dǎo)率PEDOT:PSS的途徑和方法[J]. 楊春和,唐愛偉,滕楓. 液晶與顯示. 2013(03)
[3]木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)研究與應(yīng)用[J]. 路瑤,魏賢勇,宗志敏,陸永超,趙煒,曹景沛. 化學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
[4]聚苯胺-木質(zhì)素納米復(fù)合物的制備及對銀離子的吸附還原性能[J]. 何麗紅,林婷婷,凌藝輝,吳煥杰,呂秋豐. 高分子學(xué)報. 2013(03)
[5]陶瓷漿料用木質(zhì)素系分散劑的性能及配伍研究[J]. 郭素芳,龐煜霞,鄧永紅,邱學(xué)青. 精細(xì)化工. 2011(06)
[6]顆粒乳化劑的研究及應(yīng)用[J]. 易成林,楊逸群,江金強,劉曉亞,江明. 化學(xué)進(jìn)展. 2011(01)
[7]Pickering乳狀液的研究進(jìn)展[J]. 楊飛,王君,藍(lán)強,孫德軍,李傳憲. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(Z2)
[8]不同溶劑中導(dǎo)電聚合物PEDOT的化學(xué)氧化聚合及光譜研究[J]. 汪斌華,鄧永紅,戈鈞,周嘯,王曉工,楊邦朝. 功能材料. 2005(10)
[9]聚(3,4-二氧乙基噻吩)在有機(jī)光電子領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 徐景坤,蒲守智,申亮,肖強. 化學(xué)研究. 2005(01)
[10]乙撐二氧噻吩在非水體系中的電化學(xué)聚合及其性質(zhì)[J]. 侯士峰,方惠群,陳洪淵. 濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報. 1997(01)
博士論文
[1]導(dǎo)電聚(3,4-乙烯二氧噻吩)復(fù)合物的合成及基于有機(jī)表面的圖案化[D]. 梁杰.北京化工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]聚(3,4-乙撐二氧噻吩)復(fù)合材料的制備、表征和性能研究[D]. 何路.東華大學(xué) 2014
[2]聚3,4-乙撐二氧噻吩(PEDOT)的乳液聚合及其性能研究[D]. 江杰清.天津大學(xué) 2012
[3]聚3,4-乙撐二氧噻吩(PEDOT)的制備及電化學(xué)性能的研究[D]. 郭亞芳.天津大學(xué) 2010
本文編號:2911027
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