本文關(guān)鍵詞：導(dǎo)電高分子聚苯胺的合成與摻雜及其對(duì)導(dǎo)電性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：相對(duì)于其他共軛高分子體系,聚苯胺原料價(jià)廉易得,合成簡(jiǎn)單,具有較高的電導(dǎo)率,是最具有應(yīng)用前景的導(dǎo)電高分子之一。本論文以聚苯胺為研究主體,通過不同的摻雜方式對(duì)聚苯胺的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究,并通過恒電位聚合法和化學(xué)氧化聚合法制備了導(dǎo)電性能良好的PAN和PAN/TiO_2膜。本論文主體共分為三個(gè)部分: (1) 摻雜作用對(duì)聚苯胺導(dǎo)電性能的研究。通過鹽酸、不同無機(jī)納米氧化物、碳纖維的摻雜實(shí)驗(yàn),以及間甲酚的二次摻雜,探討了摻雜作用對(duì)本征態(tài)和導(dǎo)電態(tài)聚苯胺的導(dǎo)電性能的影響,并揭示了不同物質(zhì)摻雜對(duì)聚合物鏈結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電機(jī)理,最終得到了具有良好導(dǎo)電性能的聚苯胺材料。實(shí)驗(yàn)研究表明,只有在適當(dāng)?shù)乃岫认?2pH4),苯胺的聚合才按1,4-偶聯(lián)方式發(fā)生。納米TiO_2的摻雜極為有效的提高了聚苯胺的導(dǎo)電性能,在PAN和納米TiO_2的重量比為5/1時(shí)達(dá)到極大值,此時(shí)電導(dǎo)率為0.9S/cm。碳纖維作為一種很好的增強(qiáng)增韌的有機(jī)摻雜物改善了體系的機(jī)械性能和可加工性能。間甲酚的二次摻雜對(duì)聚苯胺導(dǎo)電性能同樣有著相當(dāng)顯著的提高。經(jīng)對(duì)比,經(jīng)摻雜后的最佳PAN/TiO_2體系比市場(chǎng)上所買的導(dǎo)電態(tài)聚苯胺的電導(dǎo)率高出近60倍。 (2) 恒電位法聚合聚苯胺。主要探討了苯胺單體濃度、不同合成電位對(duì)聚合過程及PAN和PAN/TiO_2膜電極的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電性能的影
【關(guān)鍵詞】：聚苯胺 摻雜 電導(dǎo)率 恒電位 化學(xué)氧化
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：O633.22
【目錄】：

• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-32
• 1.1 前言10-11
• 1.2 導(dǎo)電高分子固體電解質(zhì)的發(fā)展11-16
• 1.2.1 導(dǎo)電高分子固體電解質(zhì)的發(fā)展歷史11-12
• 1.2.2 導(dǎo)電高分子固體電解質(zhì)的發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.3 導(dǎo)電高分子聚苯胺16-30
• 1.3.1 聚苯胺的發(fā)展歷史18-19
• 1.3.2 目前聚苯胺國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)19-20
• 1.3.3 聚苯胺導(dǎo)電機(jī)理20-23
• 1.3.4 聚苯胺的遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)23
• 1.3.5 導(dǎo)電聚苯胺的摻雜方式23-25
• 1.3.6 導(dǎo)電聚苯胺的合成25-27
• 1.3.7 聚苯胺的復(fù)合改性27-29
• 1.3.7.1 聚苯胺／聚合物復(fù)合材料27-28
• 1.3.7.2 聚苯胺／無機(jī)物復(fù)合材料28-29
• 1.3.8 導(dǎo)電聚苯胺性能與應(yīng)用前景29-30
• 1.4 本實(shí)驗(yàn)研究的內(nèi)容、目的和意義30-32
• 第二章 摻雜作用對(duì)聚苯胺導(dǎo)電性能的研究32-47
• 2.1 前言32
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分32-34
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器32-33
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法33-34
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論34-44
• 2.3.1 pH值對(duì)本征念PAN膜電導(dǎo)率的影響34-35
• 2.3.2 顏色的變化35-36
• 2.3.3 HCl氣相摻雜36-38
• 2.3.4 不同無機(jī)納米氧化物摻雜對(duì)聚苯胺導(dǎo)電性能的影響38-41
• 2.3.5 碳纖維對(duì)PAN體系的摻雜41
• 2.3.6 間甲酚的二次摻雜作用41-43
• 2.3.7 間甲酚二次摻雜對(duì)PAN／TiO_2體系的導(dǎo)電性能的影響43-44
• 2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論44-47
• 第三章 PAN和PAN／TiO_2薄膜的電化學(xué)合成及性能的表征47-61
• 3.1 前言47
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分47-50
• 3.2.1 試劑及實(shí)驗(yàn)用材料47-48
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器48
• 3.2.3 PAN和PAN／TiO_2薄膜電極的制備及表征手段48-50
• 3.3 結(jié)果與討論50-59
• 3.3.1 苯胺單體濃度的影響50-51
• 3.3.2 恒電位法聚合PAN和PAN／TiO_2薄膜的表面微觀結(jié)構(gòu)51-54
• 3.3.3 PAN和PAN／TiO_2薄膜的電導(dǎo)率測(cè)試54-55
• 3.3.4 循環(huán)伏安曲線55-57
• 3.3.5 UV-Vis分析PAN結(jié)構(gòu)對(duì)電導(dǎo)率的影響57-58
• 3.3.6 鹽酸摻雜對(duì)聚苯胺鏈結(jié)構(gòu)及軌道能級(jí)的影響58-59
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論59-61
• 第四章 PAN／TiO_2復(fù)合材料的制備和研究61-72
• 4.1 前言61
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分61-62
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器61-62
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法62
• 4.3 結(jié)果與討論62-70
• 4.3.1 TiO_2含量對(duì)PAN／TiO_2復(fù)合材料電導(dǎo)率的影響62-63
• 4.3.2 氧化時(shí)間對(duì)PAN-55％TiO_2復(fù)合材料電導(dǎo)率的影響63-64
• 4.3.3 氧化溫度對(duì)PAN／TiO_2復(fù)合材料電導(dǎo)率的影響64-65
• 4.3.4 PAN／TiO_2復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)研究65-66
• 4.3.5 PAN及PAN／TiO_2復(fù)合材料的紫外測(cè)試曲線66-67
• 4.3.6 PAN及PAN-55％TiO_2復(fù)合材料的紅外測(cè)試曲線67-69
• 4.3.7 PAN及PAN-55％TiO_2復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能69-70
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論70-72
• 參考文獻(xiàn)72-79
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表、已投出的學(xué)術(shù)論文目錄79-80
• 致謝80

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：374449