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《兰州大学》 2011年
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聚吡咯基导电复合材料的制备及其性能研究

杨超  
【摘要】:聚吡咯等一系列具有共轭结构的新型聚合物具有良好的电荷传输性能,经过适当的掺杂后可获得卓越的导电性。但其特殊的链结构导致了其加工性能差,影响了其应用前景,难于实现工业化。 本文回顾了导电高分子发展历史,简述了聚吡咯的合成方法及聚合机理。对聚吡咯的结构及掺杂方法、掺杂机制进行了概述,并介绍了聚吡咯材料的研究概况,叙述了聚吡咯的应用进展。 采用可再生资源和造纸工业废物木质素磺酸钠作为掺杂剂和模板,通过化学氧化法制备了具有水分散性的聚吡咯纳米粒子。并通过FT-IR、UV-Vis、TGA、TEM和XRD①等手段对材料进行表征。 通过带有功能基团的硅氧烷偶联剂对粉煤灰表面进行化学修饰,然后采用单层自组装的方法,将聚吡咯与粉煤灰有效的结合,制备了具有磁性的“黑莓”型聚吡咯/粉煤灰导电复合微球。并采用FT-IR、SEM、四探针、变温介电测量振动磁强系统对材料进行测试,重点研究了粉煤灰含量对材料电导率、电导率对温度依赖性以及材料磁性的影响。 采用埃洛石为原料,通过化学氧化聚合和单层自组装过程,制备了具有共轴管状结构的聚吡咯/埃洛石纳米管复合材料。并采用FT-IR,TEM,四探针,变温介电测量和电化学工作站系统对材料进行测试,重点研究了埃洛石含量对材料电导率和电导率对温度依赖性的影响,并且将材料进行循环伏安、交流阻抗谱和充放电性测试。该材料有望在超级电容器电极领域得到应用。 从石墨出发,采用化学氧化还原法制得片状石墨烯,在经过重氮反应将4-氨基苯基引入石墨烯表面,形成可供单分子自组装的表面功能化石墨烯,最后通过化学氧化法制得具有层状结构的聚吡咯/石墨烯层状纳米复合材料,并将该复合材料组装成超级电容器,对材料的形貌、热稳定性、电导率以及电容性能进行了研究。该材料有望在超级电容器电极领域得到应用。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB332

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【引证文献】
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【参考文献】
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