导电聚苯胺纳米纤维的快速制备及其导电性研究

以盐酸为掺杂剂,在苯胺单体氧化合成导电聚苯胺的聚合反应过程中,通过加入N-苯基对苯二胺,可以显著加快聚苯胺的合成反应速度,并提高聚苯胺的产率.经电子显微镜观察发现,生成的聚苯胺呈现出明显的纳米纤维形貌特征,直径约50 nm,长度可达微米.实验表明:聚苯胺的产率和电导率都是随着HCl浓度的增加呈先增大后减小的趋势,浓度1 mol/L的盐酸掺杂下合成的聚苯胺的电导率最大;在苯胺和酸浓度固定时,改变氧化剂过硫酸铵的量也会影响聚苯胺纳米纤维的产率和电导率,n(苯胺)∶n(过硫酸铵)=1∶1时,生成物聚苯胺的电导率最大.     

掺杂对甲基苯磺酸对聚苯胺导电性能的影响

以过硫酸铵((NH4)2S2O8)为氧化剂、对甲基苯磺酸(TSA)为掺杂剂并提供反应所需酸性条件,采用乳液聚合方法合成聚苯胺乳液,抽滤并真空干燥后产物成墨绿色粉末.采用正交实验方法探索了聚苯胺合成的最优条件,并对其各个影响因素对聚苯胺电导率的影响规律进行了逐一分析.发现聚苯胺的导电性能随着氧化剂浓度增大先增大后减小,随酸的浓度增大而增大.另外其电导率也受氧化剂与苯胺比例和酸与苯胺比例的影响,前者比例增加电导率先增加后减小,后者比例增加电导率先减小后增加.结果制备出电导率在1.00×10-2S/cm的掺杂聚苯胺.     

纳米纤维素增强聚苯胺复合材料的制备及性能

为制备一种新型聚苯胺导电复合材料,以盐酸作为掺杂酸,过硫酸铵作为氧化剂,采用原位聚合法,将从废报纸中提取的纳米纤维素与苯胺单体复合,合成了纳米纤维素增强聚苯胺导电复合材料。分别利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、四探针测试仪、万能力学实验机,测试纳米纤维素增强聚苯胺导电复合材料的化学成分、微观结构、导电率、力学性能。结果表明,当聚苯胺的质量分数达到20%时,掺杂纳米纤维素的聚苯胺复合材料保持了良好的导电性能,同时提高了韧性。     

纳米纤维素增强聚苯胺复合材料的制备及性能

 为制备一种新型聚苯胺导电复合材料,以盐酸作为掺杂酸,过硫酸铵作为氧化剂,采用原位聚合法,将从废报纸中提取的纳米纤维素与苯胺单体复合,合成了纳米纤维素增强聚苯胺导电复合材料。分别利用傅里叶红外光谱仪（FTIR）、扫描电镜（SEM）、四探针测试仪、万能力学实验机,测试纳米纤维素增强聚苯胺导电复合材料的化学成分、微观结构、导电率、力学性能。结果表明,当聚苯胺的质量分数达到20%时,掺杂纳米纤维素的聚苯胺复合材料保持了良好的导电性能,同时提高了韧性。     

杂多酸/聚苯胺掺杂材料的制备、表征及性质

采用固相合成法,以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,制备了4种杂多酸/聚苯胺掺杂材料。测定了其在CHCl3和CCl4中的溶解度,并以红外光谱、紫外—可见光谱、X射线粉末衍射、电导率等测试手段对掺杂材料进行了表征。通过与本征态聚苯胺相比,证明出制备的材料是掺杂材料,同时表明聚苯胺经质子酸掺杂后,形成共轭结构,从而具有良好的导电性能。     

聚苯胺/氨纶复合导电纤维的制备工艺探讨

采用“现场”吸附聚合法制备聚苯胺／氨纶复合导电纤维。重点讨论聚合条件的改变，对纤维导电性能的影响，以获取制备聚苯胺／氨纶复合导电纤维的最佳工艺。研究结果表明：氧化剂的用量、掺杂剂浓度、苯胺单体浓度对纤维导电性能影响较显著；而反应时间、温度对纤维的导电性能影响不大。并对该导电纤维的力学性能进行了研究，结果表明，该纤维基本上保留了原有的力学性能，可进行下一步加工。     

原位氧化聚合制备聚苯胺导电复合膜

将涂有聚乙烯醇薄膜的玻璃基片放入反应器中，通入苯胺蒸汽，在基膜表面FeCl3的催化作用下，进行苯胺原位(in situ)氧化聚合，在玻璃表面直接制备聚苯胺导电复合膜。对影响聚合反应的主要因素：氧化剂浓度、聚合时间、掺杂酸以及复合膜的导电性、稳定性等进行了探讨。该复合膜具有较好的导电性和稳定性。     

导电聚苯胺的研究进展

酸掺杂的聚苯胺具有较高的电导率和较好的稳定性,而且很容易从酸性体系中用(NH4)2S2O8氧化苯胺制得,但 其反应机理及其结构直到最近几年才被研究清楚.对聚苯胺的合成及其反应机理,导电聚苯胺的结构、导电机理及其 改性进行了综述.     

氧化剂用量和酸浓度对聚苯胺纳米纤维结构和电性能的影响

采用界面聚合法制备了聚苯胺纳米纤维,详细研究了不同氧化剂／单体摩尔比和盐酸浓度对制得聚苯胺的形貌、分子结构和电导率的影响。结果表明：界面聚合过程中,较低的氧化剂／单体摩尔比（≤1：4）和较高的盐酸浓度（≥1mol／L）有利于生成结构规整和较高电导率的聚苯胺纤维;而在氧化剂用量较高和盐酸浓度较低时,聚苯胺纤维形成的同时,伴随着吩嗪类物质和苯胺齐聚物的生成,产物呈现聚集结构,其电导率也较低。     

CdS／聚苯胺导电复合材料的制备与表征

通过化学氧化聚合法,将固相法合成的CdS纳米粒子在十二坑基苯磺酸（DBSA）存在的条件下,用氧化剂（同时也是催化剂）过硫酸铵（APS）氧化苯胺（An）,制得了CdS／聚苯胺导电复合材料。探讨了CdS的掺入量对导电复合材料的影响。CdS／聚苯胺导电复合材料用X射线粉末衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、红外光谱（FT-IR）和四探针电导率测试仪进行了表征。结果表明,当苯胺单体为2mL,CdS的掺入量为0．1g时,制得的CdS／聚苯胺导电复合材料电导率较高。     

聚苯胺涂层导电纤维的研制

采用化学氧化聚合方法,在气相中将nylon6纤维表面合成一层导电高分子-聚笨胺。盐酸作质子酸掺杂剂,得到纤维的电导率高达10～-1S/cm数量级。用傅立叶红外光谱仪测试方法分析了不同反应条件得到的聚苯胺结构的不同,显微摄影法确认了导电纤维是皮芯层结构。     

聚苯胺/高岭土导电复合物的制备与表征

采用原位聚合法制备导电的聚苯胺（PAn）/高岭土复合物，当苯胺/高岭土投料质量比为15/100时，复合物的电导率达0.92S/cm，考察了制备工艺和原料配比对产物导电性能的影响，对复合物的导电性，密度，SEM和表面接触角的研究表明，反应体系中高岭土的存在，一方面阻碍了部分单体的聚合反应，另一方面由于苯胺在其表面的吸附和聚合，使得复合物在PAn含量较低时呈现较高的电导率，XRD的研究说明，单体尚未进入高岭土的层状结构内。     

水溶性聚苯胺/碳纳米管复合材料的制备及光限幅性能

为了制备激光防护材料,采用原位聚合法制备了水溶性聚苯胺/多壁碳纳米管复合材料。通过红外光谱分析、紫外-可见光光谱、透射电子显微镜等表征,用方形四探针法测量薄膜电导率。结果表明,水溶性聚苯胺包裹在碳纳米管表面,聚苯胺包裹层的厚度大约在15～25 nm;复合材料的薄膜电导率较水溶性聚苯胺的电导率提高了一个数量级。复合材料水分散液在低入射光强下透光率接近85%时;入射光强达到2.5 J/cm2,透光率降至11%。因此,复合材料水分散液的光限幅性能优于碳纳米管,具有良好水分散性,有望实现材料的器件化。     

活性碳纤维在硫酸介质中电沉积聚苯胺

利用活性碳纤维电极在硫酸溶液中采用循环伏安方法电沉积聚苯胺.随着聚苯胺的生长,循环伏安图中出现四个可逆的氧化还原峰.与聚苯胺的沉积生长对应的阴极沉积电量随着单体浓度、电解质浓度的增大而增大,随着扫描速率增大而减少.理论计算扫描电镜的结果都表明,活性碳纤维电极表面沉积的聚苯胺分为两层,底层为致密的结构,上层为低密度的开放性结构.     

合成参数对聚苯胺性能与结构的影响

采用红外光谱、X 射线衍射、透射电子显微术结合电导率测量,研究了以(NH4)2S2O8为氧化剂、十二烷基苯磺酸(DBSA)为掺杂剂,通过乳液聚合法合成的聚苯胺的性能与结构。实验中发现:聚苯胺的电导率随合成时氧化剂、掺杂剂与苯胺相对比例的改变而发生明显变化,并在某一比例达到峰值,同时伴随有红外光谱某些特征峰峰位与峰高的相对变化,而晶化程度也随合成条件不同而呈现差异,性能最佳的聚苯胺微观形貌呈纤维状,对应于最大的晶化程度,接近于中间氧化态。结果表明:氧化与掺杂条件的变化影响到聚苯胺中苯环与醌环的相对比例、聚苯胺链的排列有序度,而这些也是影响聚苯胺电导率的重要因素。     

反应物中氧化剂和掺杂剂浓度对聚苯胺性能与结构的影响

采用红外光谱、X射线衍射、透射电子显微术结合电导率测量,研究了以过硫酸铵为氧化剂,十二烷基苯磺酸为掺杂剂,通过乳液聚合法合成的聚苯胺的性能与结构.实验中发现:聚苯胺的电导率随合成时氧化剂、掺杂剂与苯胺相对比例的改变而发生明显变化,并在某一比例达到峰值,同时伴随有红外光谱某些特征峰峰位与峰高的相对变化,而晶化程度也随合成条件不同而呈现差异,性能最佳的聚苯胺的微观形貌呈纤维状,对应于最大的晶化程度,接近于中间氧化态.这些结果表明:氧化与掺杂条件的变化影响到聚苯胺中苯环与醌环的相对比例、聚苯胺链的排列有序度,而这些也是影响聚苯胺电导率的重要因素.     

STUDY ON POLYPYRROLE-VISCOSE CONDUCTING FIBER

The conductivity of Polypyrrole-viscose conducting fiber prepared with author's method can be shown up to as high as 2.106x10~(-2) S/cm. The main factors influencing the conductivity are the concentration of FeCl_3 used as dopant and initiator, the treatment time of viscose fiber as base material in FeCl_3 solution, temperature and polymerization time. It is found that the orientation and crystallization degree of viscose fiber keep constant before and after conducting treatment and the mechanical properties of conducting fiber is the same as that of base material. In addition, the distribution of polypyrrole in viscose fiber, and its effect on the conductivity were investigated in details by TEM.     

聚吡咯—粘胶导电纤维的研究

本文的研究建立了一种新的导电聚吡咯成形法,首次成功地制备了聚吡咯—粘胶导电纤维,最高电导率可达:2.106×10~（-2）S/cm。在导电纤维的制备过程中,影响电导率的主要因素:作为引发剂及掺杂剂的三氯化铁溶液的浓度,作为基体材料的粘胶纤维在三氯化铁溶液中的处理时间,聚合反应时间及聚合反应温度。实验结果表明:粘胶纤维经导电性处理后,其取向度和结晶度保持不变,导电纤维的力学性能与基体聚合物基本相同。另外,本文还通过透射电镜对聚吡咯在粘胶纤维中的分布及其与电导率的关系作了较为详细的研究。     

聚苯胺的化学合成、结构及导电性能

导电聚苯胺是结构和性能最稳定的导电高分子材料，有较广泛的应用前景。本实验用化学氧化合成方法，较系统地研究了氧化剂种类、用量、介质酸的浓度以及聚合反应温度等因素对苯胺聚合反应及产物性能的影响；找出了最适宜的合成反应条件和特殊的后处理工艺，并合成出了电导率高达３０．６５Ｓ／ｃｍ，收率达１２７．８％的高性能导电聚苯胺     

聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料的制备及其在微生物燃料电池中的应用研究

用原位化学氧化聚合的方法合成聚苯胺/气相生长的碳纤维的复合材料, 采用SEM, FTIR和TGA对聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料的微观形貌、结构和热稳定性进行测定。SEM结果显示, 聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料属于纳米级别, 形貌与气相生长的碳纤维类似, 推测苯胺的聚合作用发生在碳纤维的表面。FTIR结果显示聚苯胺与复合材料具有相似的图谱, 进一步证实聚合作用发生在碳材料的表面, 聚合过程中未产生新的键合作用。将复合材料作为阴极催化剂修饰到碳布的基底电极上, 修饰量为5 mg/cm², 结果表明复合材料修饰的微生物燃料电池的功率密度最大值为299 mW/m², 比未修饰的燃料电池提高6.5倍。电化学阻抗谱图较好地符合Nyquist模型, 并给出等效电路图。聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料可以作为一种廉价且性能优良的阴极氧气还原反应催化剂。