收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

纤维素—聚苯胺导电复合材料的非均相制备及其导电性能研究

赵仲丽  
【摘要】: 本论文先利用稀酸活化法、超声法对纤维素进行预处理,再以预处理的纤维素为原料,利用化学氧化法在非均相体系中制备了纤维素-聚苯胺导电复合材料。采用傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描透射电镜(SEM)研究了复合材料的形貌和结构;热重分析(TGA)用于研究复合材料的热稳定性;复合材料的导电性采用四探针仪进行测定。为了研究预处理技术对纤维素-聚苯胺复合材料性质的影响,本论文将利用预处理纤维素制备的复合材料中聚苯胺含量以及材料导电性和未经任何处理的纤维素制备的复合材料(Composites prepared with cellulose untreated,简称CCU)中聚苯胺含量和材料导电性进行了比较。此外,为了进一步提高纤维素-聚苯胺二项复合材料的导电性,本论文向其中引入纳米银粒子,即制备了纤维素/银/聚苯胺三项导电纳米复合材料,并对纳米银增强复合材料导电性的机理进行了探讨,主要内容和结论如下: 1.稀酸活化法非均相制备的纤维素-聚苯胺复合材料中,聚苯胺大部分是以薄片状的形式沉积在纤维素表面。由于表面聚苯胺的保护作用,使得复合材料的热稳定性较纯纤维素明显提高。FTIR证明纤维素已经成功地被稀酸活化,纤维素大分子间的氢键断裂,羟基的反应性和可及度提高。然而,这在一定程度上影响了复合材料的热稳定性。二元酸(H2SO4)制备的复合材料较一元酸(HCl)制备的复合材料具有更优良的导电性;复合材料中聚苯胺的含量随着活化时间的增长而增加。然而,当活化时间从50 min增加到120 min时,由于聚苯胺的团聚,复合材料导电性呈现下降趋势;聚苯胺含量和材料导电性均随苯胺单体用量的增加而增加,且当苯胺用量为0.5 g时,二者分别达到最大值。稀酸活化预处理有效地提高了纤维素的可及度和反应性,使复合材料的导电性较CCU明显提高。 2.超声波预处理使得纤维素表面部分初生壁(P)和次生壁外层(S1)脱落,次生壁中层(S2)裸露。超声法非均相制备的纤维素-聚苯胺复合材料中聚苯胺以粒子形式均匀地分散在纤维素表面,没有明显地团聚,而CCU中聚苯胺的存在形式与上述相同,但团聚现象严重。团聚的聚苯胺不易彻底氧化分解,这影响了复合材料的热稳定性,使得CCU的残余质量多于前者。两种复合材料的FTIR谱图几乎一致,这说明超声波处理不会引起纤维素化学结构的改变。由于表面复合的聚苯胺粒子的保护作用,纤维素热稳定有一定地提高。超声波预处理使得纤维素中聚苯胺的复合量增多,但随着苯胺用量的减少,两种复合材料中聚苯胺含量的差值逐渐减小,导电性也呈现相似趋势。 3.本章节先是通过超声法制备了纳米银/纤维素复合材料,再进一步通过苯胺的化学氧化聚合成功制备了纤维素/银/聚苯胺三项导电纳米复合材料。研究表明,超声法只能在纤维素上复合少量的纳米银粒子,粒子大小约50 nm。然而,这些少量的纳米银粒子使得纤维素的热稳定性较纯纤维素提高近50℃。随着苯胺的不断氧化聚合,纳米银粒子被包覆在聚苯胺中。包覆纳米银的聚苯胺以网状结构沉积在纤维素表面,这种网状结构有利于聚苯胺导电网络的形成,对复合材料导电性的提高具有很大的促进作用。纤维素/银/聚苯胺的导电性比相同制备条件下纤维素-聚苯胺复合材料的导电性提高了一个数量级,这说明纳米银的复合能够有效提高纤维素-聚苯胺的导电性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 钱伯章;;美国Qteros使纤维素乙醇推向商业化[J];精细石油化工进展;2009年05期
2 张元琴,黄勇;以纤维素材料为基质的生物降解材料的研究进展[J];高分子材料科学与工程;1999年05期
3 钱伯章;;CMT公司将为美国密西西比州纤维素乙醇设施供应原料[J];炼油技术与工程;2010年12期
4 ;BlueFire公司为美国密西西比州纤维素乙醇设施签约原料供应协议[J];精细石油化工进展;2011年01期
5 蔡紫芸,黎秉环;纤维素接枝共聚物的表征[J];纺织学报;1991年01期
6 沈云初;;含纤维素材料的二烯橡胶胎面胶配方[J];特种橡胶制品;1991年02期
7 张元琴,黄勇;以纤维素材料为基质的降解塑料的研究进展[J];广州化学;1997年04期
8 沈云初;;含纤维素材料的二烯橡胶胎面胶配方[J];特种橡胶制品;1991年03期
9 朱行;;纤维素将成为燃料乙醇生产主要原料[J];粮食与油脂;2007年04期
10 刘传富;孙润仓;任俊莉;叶君;;离子液体在纤维素材料中的应用进展[J];精细化工;2006年04期
11 曹妍;李会泉;张军;张懿;何嘉松;;玉米秸秆纤维素在离子液体中的溶解再生研究[J];现代化工;2008年S2期
12 L.Wilbers,G.Seiler,金郡潮;超小浴比纤维素材料染色新概念[J];国际纺织导报;2002年01期
13 许玉芝;王春鹏;储富祥;;纤维素内塑化技术研究进展[J];高分子材料科学与工程;2008年09期
14 许玉芝;王春鹏;储富祥;金立维;陈鹏鹏;;纤维素内塑化材料的制备及性能[J];精细化工;2009年01期
15 肖青;万金泉;王艳;;CP/MAS ~(13)C NMR技术对木浆纤维微观结构的研究[J];化学学报;2009年22期
16 李强;何玉财;徐鑫;咸漠;李良智;;离子液体系中原位酶解高效糖化玉米秸秆[J];化工进展;2010年05期
17 A.S.Shevchenko;潘婉莲;;再生纤维素纤维的含水量对热降解的影响[J];国外纺织技术;1980年09期
18 蔡一艾;傅万飞;施露明;陈德峻;;纤维素接枝共聚的探讨[J];广州化工;1988年04期
19 王巨梅,吴文斌;纤维素增强超滤膜的研制[J];膜科学与技术;1991年Z1期
20 刘立全;烟草和纤维素材料热解生成PAH的机理[J];烟草科技;2002年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 金立维;储富祥;;纤维素在可生物降解复合材料中的研究进展[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第2分册)[C];2010年
2 高凤芹;闫志坚;孙启忠;邢启明;;纤维素乙醇生物转化工艺的研究进展[A];2009全国可再生能源—生物质能利用技术研讨会论文集[C];2009年
3 张桂芳;杨喜明;韦松梁;程博闻;张联盟;;纤维素/聚硅酸盐杂化材料热性能的研究[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
4 李胜海;王俊华;张所波;;化学蒸汽沉积法制备稳定、透明的超疏水纤维素类材料[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
5 程隆棣;;纤维素再生纤维及其纺织品[A];“太平洋杯”2007现代梳理技术交流研讨会论文集[C];2007年
6 赵华;丁涓;;白腐菌对玉米芯生物降解的研究[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2006年
7 黄建国;;以天然纤维素作为模板和骨架的新型纳米功能材料[A];中国化学会第26届学术年会纳米化学分会场论文集[C];2008年
8 李厦;卢潇冰;陈霖铮;张勇;;竹材纤维纳米微晶纤维素的受控酶解制备与性能表征[A];中国造纸学会第十五届学术年会论文集[C];2012年
9 施晓晔;;新型医用纺织品——防粘连隔离材料[A];铜牛杯第九届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2009年
10 余雁;江泽慧;田根林;王戈;;纳米技术在木材科学中的应用:现状与挑战[A];第二届中国林业学术大会——S11 木材及生物质资源高效增值利用与木材安全论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 肖巍;若干表面功能化修饰纤维素材料的制备及其应用[D];浙江大学;2013年
2 张玲芝;新型纤维素荧光材料的合成、结构与性能研究[D];武汉大学;2013年
3 曲萍;纳米纤维素/聚乳酸复合材料及界面相容性研究[D];北京林业大学;2013年
4 周庆新;木霉纤维素膨胀因子Swollenin与β-葡萄糖苷酶的功能研究[D];山东大学;2011年
5 韩咚林;绿色新能源铝/水基燃料燃烧特性研究和绿色生物质材料的制备[D];中国科学技术大学;2010年
6 李伟;纳米纤维素超声辅助法制备及性能研究[D];东北林业大学;2012年
7 李明飞;基于生物炼制的竹材组分分离及苄基化研究[D];北京林业大学;2012年
8 李书明;纤维素基抗菌复合材料的制备与性能研究[D];北京林业大学;2013年
9 陈文帅;生物质纳米纤维素及其自聚集气凝胶的制备与结构性能研究[D];东北林业大学;2013年
10 潘虹;基于纤维素的分子刷的制备、复配及性能的研究[D];天津大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋强;纤维素脂肪酸酯的制备及其吸附有机污染物[D];南京林业大学;2011年
2 黄丽浈;纤维素的溶解再生与接枝改性[D];华南理工大学;2013年
3 郑丽;基于互穿网络结构的纤维素/蛋白质及多糖复合膜的制备[D];青岛大学;2012年
4 耿红娟;低温溶解体系中纤维素薄膜与凝胶的制备、结构与性质研究[D];齐鲁工业大学;2014年
5 莫云;纤维素硫酸酯的合成及其作为绿色胶黏剂的应用研究[D];西南大学;2014年
6 童芳丽;纤维素微球和纤维素复合晶胶微球的制备新方法研究[D];浙江大学;2014年
7 徐泉;纤维素基锂电池隔膜的制备与性能研究[D];青岛大学;2014年
8 刘晓辉;NMMO溶剂法纤维素海绵的制备[D];东华大学;2014年
9 章仁勐;纤维素亚临界水解制取单糖研究[D];浙江工业大学;2012年
10 李德娟;纤维素的RAFT接枝改性及其对纸浆的增强作用[D];齐鲁工业大学;2014年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 邓国军;纤维素溶解新技术获国际化学大奖[N];中国纺织报;2011年
2 刘国信;天然高分子包材的性能及应用[N];中国包装报;2007年
3 记者 毛黎;粉碎的玉米青贮可产更多乙醇[N];科技日报;2009年
4 东华大学纺织面料技术教育部重点实验室副主任 程隆棣;领舞2008的纤维素纤维和弹性纤维[N];中国纺织报;2007年
5 张行;美日两国绝热隔音材料发展态势[N];中国建材报;2007年
6 记者 王瑞军通讯员 王东琦;教育部生物炼制工程研究中心落户秦皇岛[N];河北经济日报;2007年
7 李义;日本高端纺织产品极具竞争优势(一)[N];中国贸易报;2007年
8 田新鑫;微藻:生物能源的新来源[N];中国经济导报;2008年
9 徐翼;白宫2007年经济报告肯定新能源[N];中华工商时报;2007年
10 李雯;热带白蚁体内藏“金矿”,能化木屑稻草为“神奇”[N];新华每日电讯;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978