聚吡咯结构与导电性能的研究

利用化学氧化法制备导电聚吡咯,通过改变制备温度得到了不同的样品.用固体~(13)C NMR谱、FTIR光谱、Raman光谱、XRD和XPS等手段进行分析.结果表明聚吡咯的电导率随着制备温度的升高而逐渐降低,说明不同温度下制备的聚吡咯内部结构存在差异.当制备温度较低时,生成的聚吡咯主要结构是以a-a方式连接的线性分子链,这种连接方式使得高分子同时趋向于形成平面化的构型和构象,保证了高分子具有较高的规整度、共轭度和电导率.随着制备温度的升高,分子链中α-α连接方式的比例逐渐降低,分子的结构遭破坏,有序度降低,趋向于生成构象相对扭曲、缠结的空间稳定态,最终导致了分子共轭链长变短,材料的导电性能降低.     

化学氧化法制备聚吡咯的最优条件摸索

对化学氧化法制备导电聚合物聚吡咯的最优制备条件进行了摸索,通过万用表测试聚吡咯产物的电阻值,得到聚吡咯材料的导电性能.结果表明,表面活性剂的种类、氧化剂种类、聚合反应时间、聚合反应温度等对所制备的聚吡咯材料的导电性能有较大的影响.研究表明制备聚吡咯导电聚合物的最优条件是:使用苯磺酸钠为表面活性剂、Fe Cl_3为氧化剂、吡咯单体与表面活性剂的物质的量比为3∶1、吡咯单体与Fe Cl3的物质的量比为1∶3,在冰水浴的实验条件(约为3~5℃)下,聚合反应12 h.     

聚吡咯的合成及其电学性能

为了改善和提高聚吡咯的溶解性和导电性能,利用化学氧化聚合法设计实验,制备聚吡咯。采用木质素磺酸钠、十二烷基磺酸钠和对甲苯磺酸三种掺杂剂,通过改变掺杂剂的种类、掺杂剂的掺杂量、氧化剂的掺杂量、氧化反应时间、氧化温度等反应参数来优化聚吡咯的制备工艺。采用XRD、FTIR、SEM和四探针电导率测试仪等对产物的组成、结构和导电性能进行表征。结果表明:三种掺杂剂均可以成功制备聚吡咯,有效地改善聚吡咯的水溶性能,其中木质素磺酸钠掺杂的聚吡咯性能最佳,当木质素磺酸钠取0.002 mol、n(Py)∶n(Fe Cl3·6H2O)=1∶1.2、反应在0℃下进行16 h时,电导率最高能达到0.818 S/cm。     

在干摩擦和边界润滑条件下丁苯橡胶对20#钢的磨损机理研究

用扫描电子显微镜 (SEM)和X射线光电子能谱仪 (XPS)分析了磨损表面的形貌、元素含量及金属表面元素化学状态的变化 ,用镜面全反射傅立叶红外光谱仪 (FT IR)分析了橡胶表面官能团的变化。结果表明 ,2 0 # 钢被磨损的物理过程为磨粒磨损 (微切削 )。 2 0 # 钢被磨损的化学机制包括 :①金属及其氧化物与丁苯橡胶大分子自由基的反应 ;金属与具有含氧基团的丁苯橡胶分子链间的反应 ;②金属与矿物油烷烃链间及金属与氧化的矿物油烷烃链间的反应 ,主要反应产物为含有Fe C的金属聚合物及含有Fe O的聚合物 ;③金属本身的氧化 ,主要反应产物为Fe2 O3 ,FeO和Fe3 O4,在边界润滑条件下的金属磨损表面的氧化最明显     

聚吡咯包覆氧化铜纳米管（PPy@CuO-NTs）和碳包覆氧化铜纳米管（C@CuO-NTs）的制备及其电催化性能的研究（英文）

聚吡咯包覆氧化铜纳米管(PPy@CuO-NTs)新型高效复合材料通过在氧化铜纳米管上原位化学氧化并聚合单体吡咯,以过硫酸铵为氧化剂,L-赖氨酸为表面修饰剂成功制备出来。在600℃真空条件下聚吡咯外壳被碳化,PPy@CuO-NTs转化为C@CuO-NTs,并探究了它们的电催化性能。循环伏安曲线和对葡萄糖溶液的电催化结果显示C@CuO-NTs比裸铜电极表现出更好的电催化性能。通过TEM,SEM,FT-IR,XRD对其结构和形貌进行了表征。     

5-(4-氯苯甲酰基)-1,4-二甲基吡咯-2-乙酸和5-(4-氯苯甲酰基)-1,4-二甲基吡咯-2-乙酸钠二水物的~(13)CNMR谱的研究

本文对5-(4-氯苯甲酰基)-1,4-二甲基吡咯-2-乙酸和5-(4-氯苯甲酰基)-1,4-二甲基吡咯-2-乙酸钠二水物(吡痛平)进行了~(13)C核磁共振的研究。本实验和利用FX—60Q脉冲付里叶变换核磁共振波谱仪(磁场强度为14093高斯,观察频率为15.04MHz)测定了这两种化合物的非去偶谱、质子完全去偶谱和偏共振谱。借助于偏共振技术,质子完全去偶谱,取代基电负性、诱导效应、场效应等确定了各峰的化学位移和一键,二键偶合常数。并根据化学位移加和规则对苯环~(13)C的化学位移进行了验证。实验结果表明,~(13)C化学位移和一键,二键偶合常数~1J_(CH),~2J_(CCH)都有一定的规律。因此,它们不仅对鉴别此类化合物的结构可提供有力的依据,而且还能推断未知化合物的碳键类型与碳键状态。     

~13C—NMR谱化学位移与离子型消去反应历程

通过将~(13)C—NMR谱化学位移与离子型消去反应历程相关联,得出在讨论反应物的结构对离子型消去反应历程的影响时,可用反应物结构中α—C和β—C的~(13)C—NMR化学位移的差值作为判据的结论,并给出了一般判据。     

乙丙共聚物的氯化活性及氯化产物结构研究

用~(13)C NMR和DEPT区别碳型的方法,研究了含30%(mol)乙烯组分、聚丙烯链段为等规的乙丙共聚物在溶液氯化反应中的氯化活性和氯化产物的结构。结果表明:在以聚丙烯链段为主和部分聚乙烯链段构成的大分子链中,在所研究的氯含量范围(≤38%wt),聚乙烯链段的氯化活性高于聚丙烯链段的氯化活性,但后者的氯化活性随产物氯含量的增加而增加。聚丙烯链段中各结构单元上的H原子的氯化活性顺序为R(CH_2)>R(CH)>R(CH_3)。     

铝合金表面聚吡咯镀层的制备及其防腐蚀性能

采用恒电位法在铝合金片(Al)上电镀吡咯单体电化学聚合形成聚吡咯(polypyrrde,PPy)镀层,研究其防腐性能。采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)以及X射线衍射(XRD)表征样品微观形貌与结构组成,接触角测量仪与热重分析仪分别表征样品的疏水性能与热稳定性,采用腐蚀形貌图、极化曲线以及EIS表征样品的防腐性能。结果表明:聚吡咯镀层均匀、致密展现出良好的机械屏蔽性能。聚吡咯为无定形结构,吡咯单体之间以C—C键连接成链式聚吡咯。聚吡咯镀层表现为疏水性能,且热稳定性良好。浸泡在3. 5%Na Cl溶液中136 h后,铝合金出现大量点蚀现象,而聚吡咯镀层并没有出现严重腐蚀现象。聚吡咯镀层的腐蚀电流密度比铝合金更小,对铝合金保护率达到80. 8%。此外,聚吡咯镀层的溶液电阻与电荷转移电阻比铝合金高很多,表明其对溶液中电解质离子有更强的阻碍作用以及低电荷转移速率,防腐性能优异。     

氧化石墨增强高分子材料热电性能的初步研究

分别以尼龙6和聚吡咯为基体，氧化石墨为填料，通过原位聚合反应制备了尼龙6-氧化石墨及聚吡咯-氧化石墨复合材料。两种复合材料的热电性能测试数据表明：氧化石墨在尼龙6基体中被同步还原为导电填料，尼龙6从绝缘体转变为半导体，热电性能大大增强，最大热电优值为9.45×10^-6；氧化石墨在吡咯聚合过程中扮演着模板的角色，促成聚吡咯分子链有序排列及堆积，热电性能增强，且复合材料的电导率和Seebeck系数的最大值分别达到6056S/m和9.85μV/K^-1，对应的热电优值为6.89×10^-4。     

溶剂和酸处理对聚吡咯膜电性能的影响

在大气氛围中,采用电化学沉积的方法在钽电极表面合导电聚吡咯膜,实验发现,机械拓磨促进了电极表面缺陷位置的增加,有利于聚吡咯膜的形成,从对支撑电 液老化机理的探讨出发,讨论了溶剂组分对聚吡咯膜电气性能的影响,由于吡咯单位的质子化作用是导致支撑电解液老化的根本原因,因此采用亲核性强的１,２－丙二醇碳酸酯（ＰＣ）和亲核性稍弱的乙腈（ＡＮ）混合溶剂配制支撑电解液,既可以合成出具有较高电导率的吡咯膜,又可以     

导电性吡咯腈纶结构与性能

通过富里哀红外光谱(FTIR)、元素分析、扫描电镜(SEM)、热重量分析(TGA)等测定方法,对导电性吡咯腈纶结构进行了分析,并对该纤维的导电性和物理机械性能等进行了研究。试验结果表明,该导电纤维是一个聚吡咯(PPy)与聚丙烯腈(PAN)的共混体系,所制得的纤维,除了具有导电性,其物理机械性能基本上与普通腈纶相同。该纤维是一种新的具有广泛应用前景的导电纤维材料。     

Effect of electrolytes on electrochemical properties of graphene sheet covered with polypyrrole thin layer

Graphene sheet (GS) was successfully covered with a polypyrrole (PPy) thin layer through in situ chemical oxidative polymerization of pyrrole monomers in aqueous solution by using GS as a support material and ferric trichloride as an oxidant. The resulting nanocomposite was studied by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and electrical measurements, including cyclic voltammetry (CV), galvanostatic charge/discharge experiment (GCD), and impedance spectroscopy (EIS). It has been found that the nanocomposite exhibited a typically curved and layer–like structure, and conformational change of PPy chains occurred due to the π–π stacking interaction between the graphitic structures in GS and aromatic rings of the PPy chains. More attention was paid to the effect of electrolytes on electrochemical properties of the nanocomposites, as expected, electrochemical performance was dependent on the nature of the electrolyte, and the neutral electrolytes containing alkali metal ions were found to be very suitable for GS/PPy nanocomposite. Compared with the pure PPy, the nanocomposite possessed larger specific capacitance and lower internal impedance, indicating that the nanocomposite can be a promising candidate as electrode material for supercapacitors.     

溶剂对导电聚吡咯防腐蚀性能的影响

采用循环伏安法分别在含吡咯+NaClO4的乙腈中和水中,在不锈钢表面制备了聚吡咯(PPy)膜.用扫描电子显微镜观察了PPy膜的表面形貌,用四探针法测量了PPy膜的电导率,用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了在1mol/L H2SO4中PPy膜对不锈钢的防腐蚀性能.结果表明,在两种溶剂中制备的PPy膜都由球状粒子组成,但在水中制备的PPy膜结节较多.在乙腈中制备的PPy的电导率和对不锈钢的防护性能都显著高于在水中制备的PPy.由于乙腈的给电子性较水的小,与吡咯聚合中间体的作用小,链反应较难终止,使得PPy聚合链共轭度长,膜的缺陷少,电导率大,防腐性能好.     

新型铝电解电容器中导电聚吡咯对电极的形成

研究了在铝电解电容器介质表面形成导电聚吡咯膜作为电容器对电极的方法。导电聚吡咯的沉积分为两个步骤。首先用化学聚合方法在介质膜上形成一薄层导电聚吡咯大此基础上再进行电化学聚合。实验分析了聚合条件对聚吡咯电导率的影响。制备出电导率力１０Ｓ／ｃｍ的聚吡咯膜和以此为对电极的新型固体铝电解电容器。     

Surface Treatment of UHMWPE Fibers for Adhesion Promotion in Epoxy Polymers

Surface of Ultra-high molecular weight polyethylene （UHMWPE） fiber were treated by chromic acid chemical etching, pyrrole chemical vapour phase deposition and the complex of these two methods, respectively. The change of surface properties and structure of fibers were discussed by Fiour Transform Infrared Spectroscope （FTIR）, Dynamic Mechanical Analysis （DMA） and Scanning Electron Microscope （SEM）. The results show that some new oxygenous groups could be found on surface of UHMWPE fiber after chromic acid chemical etching, which enhanced intemolecular interaction with polypyrrcle. The adhesion of the fiber and resin natrix increased after pyrrole chemical vapour deposition. When chromic acid etching combined with pyrrole chemical vapor deposition, the treated fiber not only has the same properties as original fiber bat also outstanding adhesion to epoxy resin matrix, and its composites have better mechanic properties shear strength）, resulting from intemolecular interaction treated fiber and polypyrrole.     

聚吡咯-Fe3O4纳米复合材料的制备与表征及性能

用共沉淀方法制备出平均粒径在10 nm左右的Fe3O4纳米粒子,然后在阳离子表面活性剂的引导下采用原位化学氧化聚合法,合成出聚吡咯-Fe3O4纳米复合材料.同时对此纳米复合材料的结构和性能进行了研究.结果表明Fe3O4纳米粒子和聚吡咯之间存在着一定的相互作用,从而有利于吡咯单体在Fe3O4纳米粒子的表面发生聚合反应,进而Fe3O4纳米粒子被聚吡咯所包覆.聚吡咯/Fe3O4纳米复合材料同时具有导电性和磁性,其导电性随着Fe3O4纳米粒子含量的增加先增大后减小,磁性则始终随着Fe3O4纳米粒子含量的增加而增大.     

生物功能电极(Ⅳ)PP/GOD电极的电化学行为

利用电化学固定化方法制备聚毗咯/葡萄糖氧化酶膜电极(PP/GOD),并研究其电化学行为,在除氧的磷酸盐缓冲溶液中经不同极化处理后的PP/GOD电极在循环伏安图上表现出不同电流峰,归因于聚吡咯电极氧化态的转变,GOD的存在引起PP/GOD电极与聚吡咯电极伏安行为的差异,讨论了PP/GOD电极对葡萄糖的响应性能,指出聚吡咯的完全氧化态PP~(++)可能参与酶反应中的氧还原过程。