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.     

具有核-壳结构的聚吡咯纳米复合棒的制备与表征

以纤维状偶氮染料GR为模板,在氧化剂过硫酸铵的作用下,吡咯单体原位聚合,制备偶氮功能基团掺杂的导电聚吡咯(PPy)纳米材料.试验结果表明:合成的聚吡咯为实心的棒状复合材料,形态结构规整,直径约为200 nm,长度为几微米,并具有核-壳结构,其内核为偶氮染料GR(直径约为60 nm),外层由粒状聚吡咯构成,表面凹凸不平.聚吡咯纳米复合棒表现出良好的热稳定性,其电导率为10-3 S/cm数量级.在交变电场中,随着外加频率的增加,材料的相对介电常数表现出明显的下降趋势.X射线衍射(XRD)测试表明,聚吡咯纳米棒为非晶态结构材料.     

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.     

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。     

银/聚吡咯纳米复合材料的制备与结构表征

以硝酸银和吡咯为原料,采用一步法制备Ag/PPy纳米复合材料,考察了单体用量、原料配比等因素对制备纳米复合微球的影响,运用扫描电镜(SEM)、紫外分光光度计(UV)、红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射(XRD)等手段对纳米微球进行了表征。结果表明:银/聚吡咯纳米复合粒子具有棒状结构,聚吡咯对银纳米粒子进行了包覆;复合粒子圆球头部的平均直径为300~500 nm,银纳米粒子在复合微粒中呈面心立方的晶体结构;制备纳米复合粒子时,吡咯与硝酸银较适宜的物质的量比为0.9∶1。     

聚吡咯/石墨型氮化碳复合材料的制备及其导电/电化学性能

通过原位聚合反应制备出聚吡咯/石墨型氮化碳(PPy/g-C3N4)复合材料,研究不同gC3N4质量分数对PPy/g-C3N4复合材料的导电性能及电化学性能的影响.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射技术及红外光谱对复合材料的形貌结构进行表征;利用四探针测试仪和电化学工作站测试复合材料的导电性能及电化学性能.结果表明:聚吡咯分散在g-C3N4表层或插层于g-C3N4片层中;复合材料的电导率随着g-C3N4质量分数的增加,呈现先增大后减小的趋势,当g-C3N4质量分数达到15%时,材料电导率最大;复合材料具有良好的氧化还原可逆性,同时随g-C3N4质量分数的增加,电荷容纳能力也相应提高.     

聚吡咯纳米小球的光电探测性能研究

通过微乳液法制备尺寸均一的聚吡咯(PPy)纳米小球,并通过溶液沉积法在氧化铟锡玻璃表面制备聚吡咯纳米小球的光电化学池工作电极,以研究其光电探测响应性能。利用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR),紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis),拉曼光谱仪 (Raman)及X-射线粉末衍射仪(XRD),表征及探讨所制备的聚吡咯纳米小球的形貌、尺寸及其物理和化学性能;采用光电化学池的方法对所制备的聚吡咯纳米小球进行光电探测,通过调节测试参数,系统研究聚吡咯纳米小球的光电探测响应行为。结果表明：制备的PPy纳米小球尺寸均一,缺陷少,光电探测能力强(904 nA/cm2),响应速度快(0.6 s)并赋有高的环境稳定性。研究结果可为开拓高性能基于导电聚合物的光电探测器提供理论基础。     

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。     

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。