通過(guò)原位合成方法,在芳綸Ⅲ纖維（F3）表面分別負(fù)載了以磷酸（PHA）和草酸（OA）摻雜的聚吡咯（PPy）顆粒,從而得到了兩類PPy/F3復(fù)合產(chǎn)物（PHA-PPy/F3和OA-PPy/F3）。SEM、FT-IR等綜合表征結(jié)果表明,在PPy/F3復(fù)合產(chǎn)物中,PPy顆粒與F3纖維之間除了物理吸附作用以外,還存在較大密度的氫鍵結(jié)合。對(duì)F3纖維及兩類PPy/F3復(fù)合產(chǎn)物的電磁學(xué)及吸波性能研究結(jié)果表明,相對(duì)于原料F3纖維,兩類PPy/F3產(chǎn)物的電導(dǎo)率均提高了15個(gè)數(shù)量級(jí),且介電損耗能力和阻抗匹配效果也得到了顯著的提升;兩類PPy/F3產(chǎn)物均表現(xiàn)出明顯優(yōu)于F3纖維的吸波性能;在兩類PPy/F3產(chǎn)物中,OA-PPy/F3的吸波性能優(yōu)于PHA-PPy/F3。 

【文章來(lái)源】：化工新型材料. 2020年08期 北大核心

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【部分圖文】：

原料F3纖維（a）及產(chǎn)物PHA-PPy/F3(b）和OA-PPy/F3(c）的數(shù)碼圖片

圖1 原料F3纖維（a）及產(chǎn)物PHA-PPy/F3(b）和OA-PPy/F3(c）的數(shù)碼圖片由原料F3的SEM圖可見(jiàn)，無(wú)論是低倍SEM照片[圖2(a）]還是高倍SEM照片[圖2(b）]，都清楚地顯示出原料F3的纖維表面是光潔的。而根據(jù)PHA-PPy/F3[圖2(c）、（d）]和OA-PPy/F3[圖2(e）、（f）]產(chǎn)物的SEM圖，雖然PHA-PPy/F3和OA-PPy/F3仍呈纖維狀，但在其纖維表面都明顯生成有連續(xù)的PPy顆粒物膜層（這與后續(xù)FT-IR分析結(jié)果具有一致性），對(duì)F3纖維形成了致密的裹覆。由PHA-PPy/F3的高倍SEM圖[圖2(d）]和OA-PPy/F3的高倍SEM圖[圖2(f）]可知，兩類PPy/F3產(chǎn)物中的膜層PPy的顆粒直徑均在納米量級(jí)，相對(duì)而言，OA-PPy/F3產(chǎn)物中的膜層PPy顆粒較PHA-PPy/F3產(chǎn)物中的膜層PPy顆粒更為細(xì)小均勻。

相較于原料F3纖維，兩類PPy/F3產(chǎn)物吸波性能的顯著提升主要與電導(dǎo)率的急劇提升和大量F3纖維與PPy顆粒之間的異質(zhì)界面的形成有關(guān)。根據(jù)電導(dǎo)率測(cè)試結(jié)果，F(xiàn)3纖維的電導(dǎo)率僅為1.60×10-16S/cm，在絕緣材料范圍；PHA-PPy/F3和OA-PPy/F3產(chǎn)物的電導(dǎo)率分別為1.43×10-1S/cm和1.25×10-1S/cm，相對(duì)于原料F3纖維均提高了15個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到了半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力。這既顯著提升了兩類PPy/F3產(chǎn)物的介電損耗能力，也導(dǎo)致其載流子引起的宏觀電流增大，從而有利于電磁能轉(zhuǎn)換為熱能[10]。另一方面，基于F3纖維與PPy顆粒之間異質(zhì)界面的形成，在交變電磁場(chǎng)中容易產(chǎn)生較強(qiáng)的異質(zhì)界面極化效應(yīng)，從而進(jìn)一步增強(qiáng)兩類PPy/F3產(chǎn)物的電磁波損耗能力[1]�？紤]到兩類PPy/F3產(chǎn)物具有相當(dāng)?shù)碾妼?dǎo)率，尤其OA-PPy/F3產(chǎn)物表現(xiàn)出優(yōu)于PHA-PPy/F3產(chǎn)物吸波性能，本課題組通過(guò)進(jìn)一步的分析認(rèn)為，其原因主要?dú)w結(jié)于OA-PPy/F3產(chǎn)物中的PPy顆粒更細(xì)小。由于F3纖維的吸波性能有限，在PPy/F3復(fù)合產(chǎn)物中，PPy是主要的吸波組分。因此，OA-PPy/F3產(chǎn)物中的PPy顆粒更細(xì)小，意味著其具有更大的比表面，使表面分子和原子的比例增大，從而其與入射電磁波的相互作用及對(duì)電磁波的損耗能力也得以增強(qiáng)[23]，最終導(dǎo)致其表現(xiàn)出明顯優(yōu)于PHA-PPy/F3產(chǎn)物的吸波性能。3 結(jié)論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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