發(fā)布時間：2019-10-09 20:34

【摘要】：聚苯胺優(yōu)異的物理化學(xué)性能,使其成為導(dǎo)電聚合物的研究熱點,但其難溶解、難加工、電導(dǎo)率低等缺點限制了其應(yīng)用范圍。石墨烯具有典型的層狀結(jié)構(gòu),可以與聚合物片層復(fù)合,它的很多超級性質(zhì)使其在電化學(xué)領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。本文以解決聚苯胺的溶解性和提高其電導(dǎo)率為目標(biāo),在研究一種高溶解性導(dǎo)電聚苯胺的新工藝基礎(chǔ)之上,將石墨烯與聚苯胺進行復(fù)合,研究復(fù)合材料的導(dǎo)電性和分散性。首先,以過硫酸銨(APS)為氧化劑,聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(PAMPS)為摻雜酸和乳化劑,利用其特有的長鏈、親水性及強酸性基團效應(yīng),通過乳液聚合法一步合成具有較高溶解性的摻雜態(tài)導(dǎo)電聚苯胺(PAMPS/PANI)。利用核磁共振光譜儀(NMR)、傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)和掃描電子顯微鏡(SEM)等技術(shù)手段對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行了表征并對其性能進行了測試分析。結(jié)果表明,在m(苯胺)∶m(AMPS)∶m(APS)=1:2:1.5;AMPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%;APS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%;反應(yīng)時間為5h;聚合溫度為5℃的條件下,聚苯胺的產(chǎn)率高達(dá)86%,在有機溶劑二甲基甲酰胺(DMF)中的溶解度可達(dá)0.38g/g,在水中的溶解度可達(dá)0.21g/g,電導(dǎo)率達(dá)5.90S/cm。其次,通過液相剝離法將天然石墨粉進行超聲剝離制得石墨烯(GR),并通過原位聚合法將石墨烯與PAMPS/PANI進行復(fù)合,利用紅外光譜儀(FT-IR)、拉曼光譜儀(Ramam)和掃描電鏡(SEM)等技術(shù)手段對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行了表征并對其性能進行了測試分析。結(jié)果表明,在以N-甲基吡咯烷酮(NMP)為分散劑;m(苯胺):m(石墨)=1:4的條件下,當(dāng)超聲功率為30%,超聲時間為30h時,PAMPS/PANI/GR復(fù)合材料的電導(dǎo)率最大,為7.23 S/cm;當(dāng)超聲功率為30%,超聲時間為6h時,PAMPS/PANI/GR復(fù)合材料的電導(dǎo)率也高達(dá)6.89S/cm,與PAMPS/PANI相比,復(fù)合材料的電導(dǎo)率有所提高,其分散性也有所改善。
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ317;TB332

【參考文獻(xiàn)】

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1 廖光福;張力;張淑來;張博曉;徐祖順;;聚苯胺改性方法的研究進展[J];材料導(dǎo)報;2016年07期

2 賈藝凡;劉朝輝;廖梓s，

本文編號：2546951