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《浙江大学》 2005年
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碳纳米管/高分子接枝复合物及其配合物的合成与性能研究

何冰晶  
【摘要】:随着社会的发展,科学的进步以及高新技术的应用,对材料的各方面性能提 出了越来越高的要求,不仅仅是单方面性能的加强,而且要求尽可能实现多功能。 复合材料则是实现该目标的有效途径之一。碳纳米管是近年来发展起来的一种结 构独特,性能优异的新材料,已成为当今物理、化学、材料等领域共同关注的课 题。有机或高分子磁性材料则因其结构的多样性,磁性在分子水平上可调,以及 密度小、易加工等特点已经引起科技工作者越来越多的重视。若能将两种极富特 色的材料进行有机复合,则有望获得新型的材料,不仅能拥有各自的优点,且能 实现多功能的有效复合,协同增效。这类拥有电、磁复合功能的新材料可望在超 高频装置、高密度存贮材料、吸波材料、微电子产品、空间动力系统等方面有着 较大的应用前景,因此开展含碳管的有机铁磁体的合成和性能研究对于磁性材 料领域和纳米科学领域都具有重要的理论意义。 本论文综述了碳纳米管和有机磁性材料的发展和现状,并在此基础上介绍了 本课题的立题背景。其主要目的在于进一步探寻有着更好性能的新型有机磁性材 料,研究结构和性能之间的关系,丰富有机磁性理论。为此,我们合成了一系列 碳管接枝的含联噻唑环聚合物以及相应的金属配合物,并研究了它们的磁性能。 通过对较多磁性相关数据的综合分析,初步提出了“磁性转换”现象的一种模型 和部分解释。具体的工作如下: 1. 首次合成了一系列新型的单壁碳纳米管接枝聚酰胺酸的复合物,利用含联噻 唑环聚酰胺酸的配位能力,制备了其金属配合物并研究了它们的磁性能和电 性能。本工作的一个重要结果是:这类配合物具有电、磁复合功能,既克服 了碳管的非磁特性又可合理利用其导电性。磁性测量表明引入复合物体系中 的磁性金属离子之间存在着较强的磁性交换相互作用,从而大大提高了体系 的磁化强度。其中配合物的磁性表现也与体系中所引入的金属离子种类和含 量有关。 2. 首次合成了芳杂环聚西佛碱与单壁碳纳米管的接枝复合物,以及相应的稀土 钕离子配合物(SWNT-TAPDA-Nd3+和SWNT-PDTEN-Nd3+)。通过分析磁化强度与 浙江大学博士学位论文 温度的关系曲线(M一T)以及磁化强度随外加磁场变化曲线(M一H),深入研究 了两种配合物的磁性能,尤其是SWNT一PDTEN一Nds+,发现稀土离子鳌合在聚合 物主链的这种结构有利于稀土金属离子间的祸合作用,可产生磁交换作用, 形成铁磁性有序态。系统研究了SWNT一PDTEN一Nds+的磁性能,发现其为一软 铁磁体,有着矫顽力1650e,剩余磁化强度0.008 elnu/g。磁化率和温度的 曲线表现出非常规的磁性现象,存在一个转变温度下的磁性转换,低于125K 表现为铁磁特性,当温度高于125K时,则转变为抗磁性。这种由铁磁性直 接转变为抗磁性的行为不同于通常的铁磁行为。经对比研究PDTEN一Nd3+的磁 性能,发现碳管接枝后转变温度、饱和磁化强度等均有了较大的提高。 3.通过含有梭基的多壁碳管的配位作用,合成了六种新的多壁碳纳米管的金属 离子配合物MwNT一Xn‘(Xn‘== FeZ‘,Gd3‘,Nd3‘,Sm3‘,Er3‘,Pr3‘),并研究了这 些碳管配合物的磁性能,从中观察到部分配合物出现非常规的磁性现象。随 着温度的升高,磁化强度减少,并由正值转变为负值,相应的磁性状态发生 改变,由软铁磁体转变为抗磁体。研究还发现其转变温度随着磁性离子的有 效玻尔磁子数的增大而增大(。。f,:Er3‘Gd3‘Nd3‘,Ttran:Er3‘Gd3‘Nd3‘)。结 合金属含量,种类等几个方面因素的分析,我们摸索出一种可能的磁性模型 可初步解释这种特殊的磁性行为,并推断其可能的形成条件。 4.对高分子复合体系的表征方法进行探索研究,用FTIR,拉曼光谱等来表征接 枝反应物以及配合物的结构,用HRTEM等来分析这些接枝复合物的形貌,由 热重分析可以了解到这一类结构中含碳管和联曝哇环的复合材料有着较高的 热稳定性。通过对不同阶段产物的拉曼光谱研究,发现拉曼光谱的两个特征 峰的峰强比率呈现有规律的变化,可以用作表征碳管修饰情况的一种可行手 段,这为进一步研究新的有机磁性体探索了一种可行的表征方法。 关键词:有机磁性材料,碳纳米管,含联唆哇环聚合物,金属配合物,复合材 料
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB383

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【引证文献】
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1 吕德义,陈万喜,徐铸德;纳米碳管的制备[J];化学通报;2000年10期
2 王新庆,王淼,李振华,朱海滨,王凤飞;单壁纳米碳管的纯化及表征[J];物理化学学报;2003年05期
3 林秦,符连社,梁玉军,郑佑轩,林君,张洪杰;新型稀土芳香羧酸类配合物的合成及其光致和电致发光性质[J];中国稀土学报;2003年01期
【共引文献】
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1 杨永芳,刘敏江;导电高分子材料研究进展[J];工程塑料应用;2002年07期
2 王振国,余从煊,王凡;有机铁磁体的探讨[J];兵器材料科学与工程;1990年03期
3 王杨勇,张柏宇,王景平;本征型导电高分子电磁干扰屏蔽材料研究进展[J];兵器材料科学与工程;2004年03期
4 尹大伟;徐滨士;董世运;董丽虹;冯晨;;不同检测环境下磁记忆信号变化研究[J];兵工学报;2007年03期
5 康茹珍,杨善武,贺信莱,蔡强;反应物中氧化剂和掺杂剂浓度对聚苯胺性能与结构的影响[J];北京科技大学学报;2005年01期
6 王海成,王立锦,冯春,杨涛,于广华;高分辨率磁旋转编码器磁鼓材料的研制[J];北京科技大学学报;2005年03期
7 刘霞,胡应喜,蔡晓霞;抗氧剂Irganox 121的合成[J];北京石油化工学院学报;2002年03期
8 孟秀霞,高芒来;碳纳米管的研究进展及应用[J];滨州师专学报;2002年04期
9 曲雅焕 ,李一贯 ,赵红 ,李晓莉;镧系元素的双峰效应[J];长春师范学院学报;1994年05期
10 曲雅焕,白秀丽;改进的直接萃取法制备异辛酸钕[J];长春师范学院学报;1998年06期
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1 鲁学林;王钧;徐任信;张联盟;;碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料的温阻特性分析[A];第十七届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2008年
2 曾东海;熊国宣;;有机磁性结构型化合物的研究进展[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(3)[C];2007年
3 杨玮玮;刘顺华;杜继柱;;二氧化锰涂覆EPS方法与效能分析[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(8)[C];2007年
4 邵慧美;赵立群;亢萍;刘金鹏;;导电高分子聚苯胺的研究及其在导电塑料板中的应用[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第三卷)[C];2011年
5 ;The pair of soliton-like distortions in organic ferromagnetic conjugated polymers[A];湖北省激光学会论文集[C];2000年
6 ;The Kink Distortion in Quasi-One-Dimensional Conjugated Polymer with a Side Radical[A];湖北省激光学会论文集[C];2000年
7 李朋;李秉忠;董志红;;磁致热(MCE)涂层在电磁炉专用玻璃陶瓷加热器皿上的应用前景分析[A];湖北省装备制造业自主创新与发展研讨会论文集[C];2007年
8 刘德光;庄晓;祁山;;核磁共振鉴定化合物(C_(15)H_(18)O_2)结构[A];第十届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1998年
9 王正祥;陈洪;舒万艮;谭美军;赵东柏;;紫外光固化掺Eu_(0.6)Gd_(0.4)(TTA)_3phen水性荧光防伪油墨的制备与性能[A];第九届材料科学与合金加工学术会议专刊论文集[C];2004年
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2 王惠忠,王荣顺,赵成大,黄宗浩,唐劲松,王宝忱,王佛松;掺杂聚苯胺能带结构和导电机理的研究[J];高等学校化学学报;1991年09期
3 孔德明,胡慧芳,冯建辉,赵华芬,刘祖黎,姚凯伦;掺杂聚苯胺吸波材料的研究[J];高分子材料科学与工程;2000年03期
4 田永辉,林薇薇,南军义;手征导电聚苯胺[J];高分子通报;2001年02期
5 南军义,林薇薇,田永辉;共聚物酸掺杂接枝聚苯胺的研究[J];功能高分子学报;2000年03期
6 於黄中,陈明光,黄河;不同类型的酸掺杂对聚苯胺结构和电导率的影响[J];华南理工大学学报(自然科学版);2003年05期
7 万梅香,周维侠;聚苯胺膜的磁学性能[J];物理学报;1992年02期
8 廖绍彬,尹光俊,周丽年;微波吸收材料电磁参数的控制[J];宇航材料工艺;1989年Z1期
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1 李峰,成会明,魏永良,苏革,刘畅,沈祖洪;硫促进剂对单壁纳米碳管生成的影响[J];材料研究学报;1999年04期
2 李文治,解思深,钱露茜,张云,刘维,常保和,周维亚,赵日安,付春生,王刚;纳米碳管催化热解方法的制备及其微观结构的研究[J];电子显微学报;1998年03期
3 孙刚,李文连,赵宇,于沂,赵旭,刘星元,钟国柱,虞家琪;稀土有机电致发光器件[J];发光学报;1996年04期
4 王子君,李斌,范翊,张洪杰,蒋大鹏,李亚君,张立功,关中素,吕安德;一种新的Eu~(3+)配合物有机薄膜电致发光[J];发光学报;1996年03期
5 马建方,倪嘉缵;稀土羧酸配合物的结构[J];化学进展;1996年04期
6 魏忠,陈言,刘忠范;单壁碳纳米管短管的制备[J];物理化学学报;2001年08期
7 梁逵,陈艾,冯哲圣,叶芝祥;碳纳米管电极超大容量离子电容器交流阻抗特性[J];物理化学学报;2002年04期
8 常保和,张昊,周维亚,钱露茜,潘正伟,毛建民,李文治;对电弧放电制备的离散碳纳米管进行高温氧化的研究[J];物理学报;1998年02期
9 贾志杰,马仁志,梁吉,魏秉庆,吴德海;裂解温度、裂解时间和原料气流量对CVD法生产碳纳米管的影响[J];新型碳材料;1998年02期
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