绝缘环氧模塑料表面导电聚吡咯薄膜的化学聚合与表征

电磁波干扰越来越多地存在于我们的日常生活中,许多微电子封装材料需要具备屏蔽电磁波的功能.聚吡咯由于具有良好的导电性能和环境稳定性,表现出优异的电磁屏蔽能力.我们利用化学聚合法在绝缘环氧模塑料封装材料表面制备得到了导电聚吡咯薄膜,用X射线光电子能谱、红外光谱、扫描电子显微镜对聚合物薄膜进行了表征.通过SEM分析表明,经对甲基苯磺酸钠掺杂后,制备得到的聚吡咯薄膜均匀连续、致密平整,用四探针测试仪测得掺杂后聚吡咯薄膜的电导率达到了2.3×103S/m以上.     

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。     

掺杂剂浓度对聚吡咯/棉织物心电电极性能的影响

以吡咯(Py)单体为原料、过硫酸铵(APS)为氧化剂、1,5-萘二磺酸(NDSA)为掺杂剂,采用化学氧化沉积法制备聚吡咯/棉织物心电电极.通过改变掺杂剂浓度制备了织物心电电极试样.利用电化学阻抗谱、循环伏安曲线、开路电压法等,讨论掺杂剂浓度对织物心电电极性能的影响.结果表明,当吡咯浓度为0.04mol/L、过硫酸铵浓度为0.02mol/L时,随掺杂剂浓度的增加,织物电极的方阻和极化阻抗均降低,电化学性能变好,且电极稳定性增加;掺杂剂浓度增至0.004 5mol/L,织物电极方阻可降到1kΩ以下,阻抗值相对较小,电极稳定性较好,心电信号测试质量较高,而掺杂剂浓度继续增加,心电电极性能提高的趋势不明显.     

聚吡咯/聚砜复合膜的电化学制备及其电化学性能

采用电化学聚合法制备了聚吡咯（PPY）／聚砜（PSF）复合膜，分别用扫描电子显微镜（SEM）和红外光谱（FT—IR）表征了复合膜的表面形态和化学组分，并用循环伏安法和电化学交流阻抗法对其电化学性能进行了研究．结果表明，复合膜呈双层不对称孔结构，其内层（与工作电极接触的一面）是由黑色聚吡咯组成的带少量微孔的致密导电层，而外层（与溶液接触的一面）则是由白色聚砜组成的具有许多微孔的绝缘层；相同条件下所制的复合膜电化学重复性好，在酸性溶液中具有较好的电化学稳定性和电化学活性．     

聚吡咯导电织物的制备条件对导电性的影响

利用气相沉积的方法制备聚吡咯导电织物,并在加压状态下测试其电阻,分析了化学制备过程中影响导电率的因素,结合回弹性测试总结了作为压力感应导电织物的最佳工艺条件.最后用导电织物、施压装置、测试电路和数据采集卡搭建了压力感应系统.     

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.     

正交试验法优化导电聚吡咯驱动器制备工艺参数

导电聚合物具有广泛的应用前景,为制备出高性能的导电聚合物驱动器材料,现采用正交实验法对导电聚吡咯(PPy)的制备工艺参数进行优化,其中以吡咯为聚合单体,聚偏二氟乙烯(PVDF)为基材,双三氟甲烷磺酰亚胺锂(Li+TFSI-)为掺杂剂,通过磁控溅射—电化学沉积方法制备获得三层结构的聚吡咯驱动器材料.以1 V,2 V驱动电压下的位移大小为考察指标,采用正交试验法分析制备过程中电流密度、吡咯浓度、聚合时间及温度等因素对驱动器材料位移性能的影响.试验结果表明:对制备PPy位移性能影响的最大的因素是电流密度,最佳工艺参数组合为:A3B1C3D2.即电流密度可选择为0.15 mA/cm~2,吡咯浓度为0.1 mol/L,聚合温度由于影响不大可采用-25~-35℃之间的温度,聚合时间可选10 h.     

化学聚合法制备电容器用聚吡咯

采用化学聚合法制备电容器用聚吡咯,研究了不同的氧化剂和掺杂剂对PPY电导率的影响,并利用TGA,DSC,FT-IR等分析手段,对聚吡咯的热老化性质进行研究,结果表明聚吡咯在有氧条件下热老化比无氧时快很多.     

PPy/Pani复合型导电高分子超级电容器的研究

采用恒电流法在聚吡咯(PPy)和聚苯胺(Pani)的相应单体溶液中制备了PPy和Pani的复合型导电高分子膜电极. 根据循环伏安曲线、充放电曲线和电化学阻抗谱,研究了超级电容器的电容性能. 结果表明, 聚合顺序对复合型导电高分子膜电极的电容性能有很大影响, 以PPy为底层的复合型电极的电容性能远高于其他复合型电极或单层膜电极. 不锈钢/PPy/Pani和不锈钢/PPy/Pani/PPy电极的比电容分别高达196.08 F/g和212.53 F/g.     

聚苯胺/氨纶复合导电织物在应力作用下的信号响应及稳定性

采用“现场”吸附聚合法制备了聚苯胺／氨纶导电织物，并对其在静态以反应力作用下的信号稳定性能进行了研究。列出在动静态情况下导电织物表面电阻率的测定方法和计算方法。探讨了导电织物在定速伸长时，经纬向表面电阻稳定性以及表面电阻率的变化情况；分析了在定长收缩与定长伸长时表面电阻的曲线关系以及在反复拉伸了导电织物表面电阻的稳定性。实验表明：在应力作用下，导电织物经纬向的变化趋势各异。它受聚苯胺分子问的排列以厦织物松弛时间的彰响。     

可溶性聚吡咯的研究

用氰化聚合法制备了具有导电性能的自掺杂可溶性聚３－丁酸基吡咯，并对它进行了红外光谱、掺杂性能及表面形貌的测试和表征。     

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.     

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.     

PPy/LiFePO4复合材料的制备与性能

通过原位聚合方法制备了聚吡咯(PPy)/磷酸铁锂(LiFePO4)复合材料.傅立叶红外光谱测试表明PPy与LiFePO4之间发生了相互作用;采用扫描电镜观察了PPy在LiFePO4表面的分布情况;采用四探针法、电化学阻抗法及恒电流充放电法测试了复合材料的性能.结果表明:PPy的质量分数为4.69%的PPy/LiFePO4复合材料具有最佳的电化学性能,最小电荷转移电阻为98.83Ω,最大交换电流为0.256 mA,首次放电容量达到154.34 mAh/g,平台容量和平台率分别为133.48 mAh/g和86.48%,并且具有较好的循环性能及倍率性能.     

导电聚吡咯的电化学行为及表面形貌研究

以水为溶剂，分别选用对甲苯磺酸、对甲苯磺酸钠、高氯酸锂、硫酸氢钾、硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠为支持电解质，用电化学法合成聚吡咯（PPy）膜。采用循环伏安法（CV）、交流阻抗谱（EIS）研究了PPy膜的电化学行为，结果表明掺杂阴离子种类及聚合时间对EIS曲线有很大的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）对PPy膜表面形貌进行表征，观察到聚合时间和电流密度对其表面形貌影响极大。聚合时间长、电流密度小生成的PPy膜表面较为平整、致密；反之，表面较为粗糙、疏松多孔。最佳聚合时间为20min、电流密度为100μA/cm^2。     

聚丙烯纤维膜为基底的聚吡咯合成及其电容性能研究

通过对吡咯蒸汽的化学氧化,在聚丙烯纤维表面原位生成了聚吡咯及其与氧化镍的复合物.用XRD、SEM对样品进行了结构表征,用四探针法测试了样品的电导率.用循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗法研究了复合材料的电化学电容性能.结果表明:复合膜的形貌、电导率和其用作电容的性能受到反应条件、聚吡咯度其复合物含量的影响;掺入氧化物有利于改善电容器的充放电性能.     

聚吡咯对PC-12细胞轴突生长情况的研究

在导电玻璃表面电化学聚合聚吡咯,通过改变掺杂剂和膜层数得到三种聚吡咯膜,利用Hitachi-530扫描电镜观测其表面性能,在阳极电刺激下,使用光学显微镜等观察接种神经细胞的黏附数量。由此得出：聚吡咯表面性能和医学性能可以通过改变掺杂剂,膜层数来进行调整。     

导电聚合物聚吡咯在神经元传感器中的应用

利用电化学聚合的方法将聚吡咯聚合于神经元传感器的电极上，SEM表明该涂层的表面形貌为具有较高粗糙度的菜花状。聚吡咯导电涂层平均的表观模量为1．3GPa，介于神经元传感器晶体硅材料(E=172GPa)和中枢神经组织(E=100kPa)之间，可以在两者之间建立一个性能梯度中间层。     

基于电聚合没食子酸材料的氧氟沙星电化学传感器

通过电聚合法一步制备了聚没食子酸材料修饰玻碳电极(Poly(GA)/GCE),构建了一种简单、灵敏的电化学传感器用于测定氧氟沙星(OFL).扫描电镜(SEM)图像研究表明,没食子酸聚合物成功修饰到玻碳电极表面.用电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安法(CV)研究了电极的电化学性能,发现修饰电极阻抗减小并且对OFL的电流响应显著增强.在优化了电聚合循环次数、没食子酸浓度等电化学参数后,该传感器线性范围为1.0～100μmol·L~(-1),灵敏度为2 704,检出限为0.3μmol·L~(-1)(S/N=3).该传感器具有电流响应快、重复性好、稳定性好等优点,可用于药物和生物样品中OFL的测定.     

无锡钢电镀过程中阳极材料电化学特性

研究了不同阳极在含铬溶液、含氟溶液和铬氟混合溶液中的交流阻抗谱,旨在弄清电镀过程中阳极材料的电化学特性.结果表明,铬离子、氟离子和铬氟混合离子在溶液中聚合形式对阳极材料的电化学特性有着重要影响.碳阳极和铅合金阳极在含铬溶液中可形成感抗现象,具有较小的极化电阻,而铅氧化物阳极在含铬溶液中具有较大的极化电阻.在铬氟离子混合溶液中,碳阳极和铅合金阳极表面感抗现象消失,且碳阳极极化电阻提高,铅氧化物阳极极化电阻降低,但铅合金阳极极化电阻明显高于碳阳极和铅氧化物阳极;铅氧化物阳极的导电能力大大提高.