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《东华大学》 2010年
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织物表面金属/导电高分子复合层的构建和性能研究

符晓兰  
【摘要】:聚苯胺(PANI)因其单体价格便宜、制备条件简单以及较高的电导率和良好的环境稳定性,而成为倍受青睐的导电高分子材料。然而聚苯胺虽然具有较大的电损耗性能,但其电导率与金属相比还具有一定的差距,为了提高材料的导电性能以及拓宽其他附加功能,以满足人们对抗静电和防电磁辐射等特殊要求的日益提高,常将聚苯胺导电材料与金属相结合以制备出具有更高导电性能的新型复合材料。本论文采用化学与电化学两种方式在预制聚苯胺膜的织物表面沉积金属粒子构建由导电高分子与金属组成的导电网络。 首先,着重对聚苯胺复合织物化学镀前处理条件包括聚苯胺膜制备条件、敏化剂浓度、敏化温度、活化剂浓度和活化温度等,对铜/聚苯胺复合织物导电性能的影响进行了系统研究,并得出最佳的前处理条件:SnCl2浓度为15g/L,温度为35℃;AgNO3浓度为2.0g/L,温度为35℃。同时,通过原子力显微镜(AFM)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP)和X射线电子能谱分析(XPS)对活化后聚苯胺纤维进行了结构分析和形貌观察。 其次,利用超声波辅助化学镀工艺,在聚苯胺表面进行金属沉积,将化学镀反应控制在:基质吸附单体浓度1.0mol/L,氧化剂浓度为0.5mol/L, CuSO4浓度为0.5g/L,酒石酸钾钠浓度为30g/L, NaOH浓度为6g/L,还原剂浓度为24ml/L,化学镀时间为15min,温度为45℃,可制备具有良好导电、耐腐蚀性能的聚苯胺-金属复合织物。XRD分析表明所得金属层为面心立方结构,粒径为16.05nnm左右。 最后,采用循环伏安法与线性扫描伏安法,研究了聚苯胺复合织物作为电极进行电沉积的过程,对比不同电流下电沉积金属铜后织物的增重率及导电性能,并采用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)等方法对织物进行了表征。结果发现,CuSO4浓度为0.8mol/L, Na2SO4浓度为0.4mol/L,柠檬酸钠浓度为0.06mol/L,电流密度为0.08A/cm2。经过SEM、EDS及XRD分析,织物表面生长了大量金属颗粒,且金属具有良好的晶形,粒径大约为38nm左右。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TS195.5

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【引证文献】
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