掺溴PPA/掺溴纳米石墨复合材料的导电性能研究

通过对聚苯乙炔(PPA)进行溴蒸气掺杂,使其电导率比未掺溴时电导率提高了11个数量级.用热重、固体紫外光谱、X射线光电子能谱(XPS)研究了溴、石墨和PPA之间的相互作用.结果表明,掺溴纳米石墨含量较低时,溴对复合材料电导率提高起主要作用;掺溴纳米石墨含量较高时,掺溴纳米石墨对掺溴PPA的掺杂作用是复合材料电导率提高的主要作用;掺溴纳米石墨含量更高时,由掺溴纳米石墨直接相连所构成的导电网络对复合材料电导率提高起主要作用.     

热温改性P(MMA-St)/MWNTs复合材料导电性能研究

采用原位乳液聚合法制备了甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物/多壁碳纳米管(P(MMA-St)/MWNTs)复合材料,并研究了热温改性对其复合材料电学性能的影响.结果表明,P(MMA-St)/MWNTs复合材料在200℃热处理1 h后,处于阈值中的复合材料电导率提高了两个数量级.用FTIR、XPS和XRD等手段探究了复合材料结构、相互作用与性能之间的关系.热处理使PMMA分子中部分酯或酸间脱去小分子形成酸酐结构,复合材料的共轭程度增大,增强了共聚物与碳纳米管之间的相互作用,提高了复合材料的电导率.     

多壁碳纳米管和过氧化苯甲酰化学反应的红外表征(简报)

碳纳米管作为一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有许多特殊的力学、电磁学和化学性栽能.近几年来,随着碳纳米管及纳米材料研究的不断深入,其广阔的应用前景也不断显现出来[1-7].碳纳米管是由碳原子形成的石墨烯片层卷曲成的无缝和中空的管体,具有类多烯的结构和其相似的化学性质.Yunning等在碳纳米管上引入了烷基,通过过氧化苯甲酰裂解得到的苯自由基和碘代烷烃在氩气保护下发生取代反应,生成烷基自由基后,再和单壁碳纳米管发生化学反应[8].南开大学的李瑞芳等研究了氢在单壁碳纳米管上的加成[9];Hirsch等报道了氮烯、卡宾、自由基和单壁碳纳米管的加成,并通过NMR、质谱仪等进行了结构表征[10].Polona Umek等研究了单壁碳纳米管和过氧化物的加成反应,在110～120℃条件下,过氧化物在甲苯溶液中直接裂解为碳自由基,和碳纳米管加成,没有研究另一部分氧自由基和碳纳米管的反应[11].本文用红外光谱研究了过氧化苯甲酰氧自由基和多壁碳纳米管之间的类烯加成反应.     

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.     

碳纳米管对酚类物质的吸附研究

研究了碳纳米管对甲酚、对苯酚、对硝基苯酚以及α-萘酚的吸附,测定了不同浓度下碳纳米管对这4种物质的吸附量,并采用Langmuir方程、Freundlich方程进行拟合,探讨了其可能的吸附机理.结果表明:碳纳米管对α-萘酚具有很好的吸附效果,而对苯酚的吸附效果最差;对甲酚和α-萘酚的吸附比较适合用Langmuir方程描述,而对硝基苯酚的吸附用Freundlich方程描述较为适合.     

溴蒸气掺杂聚苯乙炔的导电性能

通过溴蒸气的吸附,聚苯乙炔(PPA)的电导率比吸溴前提高近12个数量级.将溴掺杂的粉末样品压片成型后发现其电导率随时间的增加而提高.固体紫外光谱、红外光谱和X光电子能谱表明溴与PPA之间存在较强的共轭作用,形成了电子转移复合物;溴掺杂有利于增大PPA的共轭程度,提高PPA的电导率;压力作用有助于增强溴对PPA的掺杂效应.     

MWNTs/掺溴聚苯胺复合材料导电性能研究

用化学氧化法和溴蒸气掺杂合成掺溴聚苯胺,通过机械共混制备MWNTs/PANI和MWNTs/掺溴PANI复合材料.复合材料表现出良好的导电性能,电导率达5～10 S·m~(-1),接近纯MWNTs的电导率.采用红外光谱、热重分析、紫外可见光谱、X射线粉末衍射和X射线光电子能谱研究MWNTs/掺溴PANI复合材料的导电性能和导电机理.研究表明,MWNTs和被掺杂的掺溴PANI通过π-π和p-π共轭作用形成电子转移复合物,组成了一个个独立导电单元,在复合材料的导电体系中起主要作用,随着导电单元数量增加至相互接触,形成导电网络,复合材料的电导率达到最大值.     

细乳液原位聚合法制备聚苯乙烯非共价修饰的碳纳米管

用细乳液原位聚合方法合成了聚苯乙烯/碳纳米管复合乳液,在用于聚合的单体中加入5%的交联剂二乙烯苯,使得部分聚苯乙烯通过交联缠绕固定在碳纳米管表面.乳液中碳纳米管表面负载有聚苯乙烯纳米微球或纳米薄膜.破乳后得到的复合材料在除去游离态的聚苯乙烯后,仍有部分聚合物因交联缠绕作用而存在于碳纳米管表面,使碳纳米管可均匀地分散于甲苯溶剂中.该方法解决了非共价修饰中聚合物和碳纳米管之间的结合力问题.     

P(MMA-St)/MWNTs复合材料导电性能研究

采用原位乳液聚合法制备了甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物（P(MMA-St)）包覆多壁碳纳米管（MWNTs）复合材料.研究了MWNTs含量和共聚物单体配比对复合材料导电性能的影响;用 SEM、FTIR、Raman和XPS等手段,探究了复合材料结构、相互作用与性能之间的关系.结果表明,MWNTs的加入提高了复合材料的热稳定性和电导率：当MWNTs含量一定,提高PMMA链段含量时,共聚物与MWNTs的作用增强,共聚物更易均匀地包覆在MWNTs表面,呈现出优异的热、电性能.     

聚噻吩及聚3-辛基噻吩结构与导电性能研究

采用化学氧化法在不同温度下制备聚噻吩和聚3 辛基噻吩,通过红外光谱（FTIR）, X衍射分析（XRD）,核磁共振谱图（NMR）,X光电子能谱（XPS）和紫外可见光谱（UV Vis）等手段对聚合物进行了研究.结果表明,聚噻吩侧链基团和制备温度会影响聚合物的构型结构,引起聚合物结晶度的变化.聚3-辛基噻吩结晶度最低,低温制备的聚噻吩结晶度最高.导电性能研究表明,聚噻吩的构型结构和结晶度直接影响其电导率.