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《华南师范大学》 2002年
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有机导电聚苯胺的合成改性及基本性质的研究

于黄中  
【摘要】: 导电聚合物的发现为制造光伏器件提供了新的廉价材料,使得研究开发低成本光伏器件成为可能。由于聚苯胺原料易得、制备方法简便、和在空气中良好的稳定性、以及较高的电导率而成为导电高聚物领域的研究热点。 本论文选择成本低廉、性能优良的聚苯胺共轭聚合物进行了研究。首先对聚苯胺的分子链结构和特性进行了论述。再采用(NH_4)_2S_3O_8/HCI溶液体系制备出不同性能的聚苯胺导电聚合物,对不同的盐酸浓度、不同氧化剂与苯胺的摩尔比、不同的温度下合成的聚苯胺进行了性能上的比较,并对本征态聚苯胺的结构进行了表征。借助于一系列的现代分析手段对本征态及掺杂态的聚苯胺的电学、光学、热学等性能进行了分析,结果表明,本征态聚苯胺具有高的热稳定性,不同酸掺杂的聚苯胺具有不同的光学、电学性能。并从能带理论、孤子理论及金属岛模型对掺杂态聚苯胺的导电机理加以解释。由于纳米TiO_2材料具有小尺寸及大的比表面积等方面的优点,而具有独特的光、电、磁等性能。本文将纳米TiO_2与苯胺放在酸性溶液中聚合,制成纳米掺杂的聚苯胺,并对其光电性能进行了研究。聚苯胺由于π-电子共轭,而形成稳定的结构,使其难溶。本文用发烟硫酸磺化制成不同磺化度的磺化聚苯胺(SPAN),和对聚苯胺用大分子有机酸进行掺杂两种办法改善了聚苯胺溶解性,提高了其电导率。并对樟脑磺酸掺杂聚苯胺(CSA-PANI)的性能,及其在不同的有机溶剂中的紫外-可见吸收光谱进行了详细的探索,本文还对CSA-PANI成膜进行了探索,结果表明:CSA-PANI在间甲酚中具有最好的溶解性,并能保持基本的稳定,是成膜的理想体系。最后,直接利用CSA-PANI滤液在导电玻璃上成膜做成器件,并对器件的性能进行了分析,这对于聚苯胺在在光电器件中应用具有指导意义。
【学位授予单位】:华南师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TM243

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