丙烯酸酯共聚物/聚苯胺复合膜的制备及性能研究

本文以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯共聚物P(MMA-co-BA)乳液为基体,采用原位乳液聚合法制备了透明导电丙烯酸酯共聚物/聚苯胺(P(MMA-co-BA)/PANI)复合膜,对苯胺聚合工艺中引发剂的用量进行了探讨.使用紫外可见分光光度计对复合膜的透光性进行了分析,研究表明苯胺聚合工艺中引发剂用量为1.61%时,复合膜的可见光透过率较佳,当引发剂用量过大时,使复合膜的可见光透过率下降,同时使复合膜的耐水性变差.使用高阻抗测量仪和热重分析仪对复合膜的表面电阻及热稳定性进行了研究,使用傅立叶红外分光光度计、扫描电子显微镜对P(MMA-co-BA)/PANI复合膜的结构进行了表征.     

PANI/碱刻蚀EVA复合导电泡沫的制备

以乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)泡沫为基材,使用碱溶液对EVA泡沫表面进行刻蚀处理,得到了碱处理的EVA泡沫(SH-EVA),然后以HCl为掺杂剂,引发苯胺单体在SHEVA表面聚合,制备出了PANI/SH-EVA复合导电泡沫,并研究了苯胺单体使用量对复合泡沫导电性能的影响.实验研究表明:PANI/SH-EVA复合导电泡沫表面电阻最佳可达4 747.9Ω并趋于稳定;扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)的分析结果表明:在未改变EVA化学结构的同时,SH-EVA泡沫表面具有更多的活性点,有利于PANI的包覆,同时可获得有利于导电性能且稳定致密的草莓状形貌.     

机械共混制备ABS/PANI导电复合材料的研究

采用化学氧化法制备聚苯胺 (PANI),并用机械共混法制备电学性能优良的(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯) 共聚物(ABS)/PANI导电复合材料.研究了PANI含量、偶联剂、混合条件等因素对PANI分散性及导电复合材料电导率的影响,同时,利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)等分析测试技术对复合材料的微观特征进行了分析.SZ-82数字式四探针测试电导率分析得出PANI在ABS中的逾渗阈值约为40%,混炼4次后消除团聚,相对于PANI添加20%的偶联剂导电效果最佳.     

聚乙烯醇/CeP_2O_7复合膜及紫外老化性能研究

采用浸渍提拉溶液共混法制备出聚乙烯醇/焦磷酸铈(PVA/CeP2O7)复合膜。对薄膜进行了人工紫外老化,并对不同老化时间纯PVA膜和复合膜的力学、水蒸气透过、耐水耐油等性能进行了测试,使用紫外-可见分光光度计、紫外-可见光谱仪和热重分析仪进行了分析。结果表明,PVA/CeP2O7复合膜抗紫外老化性能良好,且力学性能、热稳定性、耐水性、保湿性较纯PVA膜都有所提高,耐油性保持良好。     

超声辐照制备聚苯胺/碳纳米管复合微管

利用超声空化产生的强烈粉碎、分散等作用,在实现碳纳米管(CNTs)纳米分散的同时通过化学氧化法聚合单体苯胺,制备了聚苯胺(PANI)包覆CNTs结构的复合微管。用苯胺浸润CNTs解决了CNTs难于分散在HCl溶液中的问题。通过调节单体苯胺和CNTs的用量比调控PANI/CNTs复合微管的管径。XPS测试表明CNTs不影响PANI的掺杂度,但有利于稳定PANI的醌环结构。CNTs的加入提高了PANI的电性能,CNTs含量为12.82％时,PANI/CNTs复合材料比纯PANI的电导率高9.5倍。     

原位制备聚3-己基噻吩和纳米碳双层异质结构

采用射频等离子体方法处理聚3-己基噻吩(P3HT)薄膜,使P3HT原位形成由碳膜和P3HT组成的双层异质结构型.采用场发射扫描电子显微镜、紫外可见光分光光度计和薄膜X射线衍射仪对产物进行形貌和结构的表征与分析.结果表明:经等离子体处理后,P3HT薄膜的表层出现明显的炭化现象,形成一层致密的碳纳米颗粒组成的碳膜;可以通过调节射频电压调整P3HT薄膜的表层炭化程度,以优化复合膜的性能;等离子处理后,P3HT膜结晶度提高,复合膜光吸收增强.此P3HT/纳米碳层的双层异质复合膜有望用作聚合物太阳能电池的光敏活性层.     

P(MA-co-AA)/FP复合纳米纤维膜吸附亚甲基蓝的性能

采用静电纺丝技术将丙烯酸甲酯与丙烯酸的共聚物P(MA-co-AA)与羽毛多肽(FP)共混纺丝,制备P(MA-co-AA)/FP复合纳米纤维膜,研究了P(MA-co-AA)/FP复合纳米纤维膜对亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果表明:P(MA-co-AA)/FP复合纳米纤维膜对MB溶液的吸附行为符合准二级动力学模型,吸附过程为化学吸附;吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程以单分子层吸附为主,该吸附是放热过程;在碱性环境中,P(MA-co-AA)/FP复合纳米纤维膜对MB表现出良好的吸附性能,当pH值为9时,最大吸附量达30.2 mg/g。     

羟基硅酸镁/硅烷复合膜的制备及其耐蚀性能研究

采用水热合成法制备微米级的羟基硅酸镁粉体,探讨在冷轧钢板表面制备羟基硅酸镁/硅烷复合膜的最佳羟基硅酸镁添加量,通过极化曲线、交流阻抗、硫酸铜点滴实验研究硅烷复合膜的耐蚀性能,使用扫描电子显微镜分析表征粉体及硅烷复合膜的表面形貌。结果表明:当羟基硅酸镁粉体用量为100 mg/L,羟基硅酸镁/硅烷复合膜膜层较为致密,自腐蚀电流密度由硅烷膜的2.603×10~(-6)A/cm~2下降到4.368×10~(-7)A/cm~2,提高了其耐腐蚀性能。     

聚苯胺/碳纳米纤维超级电容器电极材料的制备及其性能

采用化学氧化原位聚合法制备聚苯胺纳米棒(PANI)、PANI和氮掺杂碳纳米纤维(NCNFs)的复合材料(PANI/NCNFs)。扫描电镜(SEM)结果表明, PANI纳米棒均匀生长在NCNFs的表面,制备的复合材料直径约为150～200 nm。恒流充放电结果表明,当放电电流密度为0.2 A/g时, PANI/NCNFs-1、PANI/NCNFs-2和PANI/NCNFs-3(苯胺浓度分别为0.256、0.337、0.160 mol/L制备)可以获得877、693和563 F/g的比电容。PANI/NCNFs复合材料具有优异的比电容和倍率性能,该材料在电化学储能器件领域具有广阔的应用前景。     

H3PO4掺杂PANI/ATP纳米复合材料的导电性能

用原位聚合法在凹凸棒土(ATP)的表面包覆上磷酸(H3PO4)掺杂的聚苯胺(PANI),合成了H3PO4-PANI/ATP纳米复合材料,研究了聚合时间、H3PO4掺杂量、过硫酸铵(APS)用量、聚合温度和苯胺投料量对复合材料体积电阻率的影响.结果表明:在聚合温度为20℃,苯胺投料量为30%,聚合时间为4h,n(An)∶n(APS)∶n(H3PO4)=1∶1∶5.81时, 复合材料体积电阻率可达到6Ω·cm.并通过XRD、FTIR和TG-DTA对该条件下制备的纳米复合材料进行了表征.     

水热法制备聚苯胺/石墨烯复合材料的研究

以氧化石墨烯（GO）与苯胺作为前驱物,在高温高压下一步水热反应,合成了聚苯胺/石墨烯（PANI/Gr）复合材料。利用紫外可见光谱、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜研究了PANI/Gr复合材料的结构和微观形貌,进一步利用电化学工作站探究了PANI/Gr复合材料的电化学性能。研究了水热反应时苯胺与GO的投料质量比对所得复合材料的结构与电化学性能的影响。循环伏安法和恒电流充放电测试结果表明由于聚苯胺与石墨烯的相互作用,复合材料的电容性能比单组分的聚苯胺和石墨烯要高。这说明通过GO与苯胺的一步水热反应成功制备了具有优良电容性能的PANI/Gr复合材料。     

聚苯胺电致变色薄膜的制备及性能

以苯胺单体为原料,采用电化学沉积法在玻璃衬底FTO导电薄膜上合成聚苯胺电致变色薄膜．采用恒电流法,研究苯胺单体浓度、酸的种类、电沉积时间、电流密度等对薄膜制备及电致变色性能的影响,确定合成聚苯胺薄膜的最佳条件．结果表明,聚苯胺电致变化薄膜的最佳制备条件是0．15mol／L苯胺单体的1mol／L硫酸溶液,以10．A／cm^2的电流密度电沉积40min．该条件下制备的薄膜的着色效率较无机电致变色薄膜高,但仅能循环105次．     

水性聚苯胺／氟碳复合乳液涂层的防腐蚀性能

以十二烷基苯磺酸（DBSA）为乳化剂和掺杂剂,制备了水性聚苯胺（PANI）乳液,X射线衍射分析（XRD）结果表明,DBSA掺杂的PANI分子链伸展性较好;粒径测试结果表明聚苯胺乳胶粒子分布均匀,平均粒径约为250nm。冉以水性氟碳（FC）乳液为成膜物制备了水性PANUFC复合乳液涂层材料,利用电化学交流阻抗谱（EIS）、Tafel曲线（Tafel）、平衡开路电位（OCP）考察了其对Q235低碳钢的防腐蚀性能。结果表明,PANI／FC复合乳液涂层具有较高的阻抗．显著地提高了金属的腐蚀电位（-0．4V）,降低了金属的腐蚀电流密度（10-6A／cm2）。当m（PANI）：m（FC）=1：1时,复合涂层对Q235碳钢的防腐蚀性能最好。     

无尘纸@还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及性能

以低成本的无尘纸为基底吸附氧化石墨烯,再通过水热处理得到还原氧化石墨烯,最后将苯胺原位聚合到无尘纸@还原氧化石墨烯上,制备得到无尘纸@还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料。运用循环伏安法、恒电流充放电法、阻抗法等测试该复合材料的电化学性能。结果表明,与无尘纸@还原氧化石墨烯相比,无尘纸@还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的电化学性能有显著提高,在扫描速率为20 mV/s时,比电容达到280 F/g。基于无尘纸@还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料组装的电容器有良好的柔性,充电后可点亮白色LED灯。因此,具有柔性与电容性能的无尘纸@还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料能用于超级电容器领域。     

聚苯胺／氟碳乳液复合涂层的防腐蚀性能

以聚苯乙烯磺酸（PSSA）为掺杂剂,制备水性聚苯胺（PANI）-蒙脱土（MMT）复合材料,再以水性氟碳乳液（FC）为成膜物,制备水分散体PANIL氟碳乳液复合涂层材料用于A3钢的防腐蚀。利用平衡开路电位（OCP）、电化学交流阻抗谱（EIS）、Tafel曲线考察了掺杂剂和蒙脱土对防腐蚀性能的影响。XRD结果表明PANI—MMT复合材料中的蒙脱土以片层剥离状态存在;当n（PSSA）：n（An）=1．5：1和m（An）：m（MMT）=1：2．5时,复合涂层具有较高的阻抗,显著提高了金属的腐蚀电位（-0．75V）,降低了金属的腐蚀电流密度（10^-7.5A／cm^2）。     

聚苯胺/HNb_3O_8纳米复合材料合成及电化学性质研究

聚苯胺(PANI)/HNb3O8层状纳米复合材料通过原位聚合的方法合成,苯胺/HNb3O8插层型化合物作为前驱体。根据实验结果分析,苯胺插层到HNb3O8内层空间形成双相的苯胺/HNb3O8插层型化合物——单层和双层苯胺分子排列方式。通过聚合后,聚苯胺分子以单层方式排列在层间。实验得到的PANI/HNb3O8层状纳米复合材料通过XRD,SEM和IR表征,通过电化学修饰电极研究表明,复合材料具有很好的氧化还原活性和稳定性。     

复合乳化剂浓度对PANI／PEDOT复合阳极材料导电性及结构的影响

以原位聚合法制备了导电聚合物聚苯胺／聚3,4-乙烯二氧噻吩（PANI／PEDOT）复合阳极材料．研究了复合乳化剂浓度对PANI／PEDOT复合阳极材料的电化学性能和结构的影响．用线性扫描、交流阻抗、傅里叶变换红外光谱和x-射线衍射对所得的复合阳极材料的电化学特性、物相和结构进行了表征．结果表明,当复合乳化剂浓度为0．2mol／L时,PANI／PEDOT复合阳极材料具有较好的导电性,所得复合材料的分子链有序性较好,结构规整,结晶性好．     

H2对类金刚石薄膜性能影响的研究

类金刚石膜因其高的硬度、高的介电性、低的摩擦系数、优异的光学和化学性能以及巨大的潜在应用前景而成为研究热点。采用离子增加化学气相沉积方法在Si基底表面制备含氢类金刚石薄膜,通过XPS能谱测试,确定膜层的成份组成,膜层中除了含有碳以外还含少量的吸附的氧。调节反应源气体中H：的比例,结果表明H2的含量直接影响DLC薄膜的性能。随着H。的含量增大,膜层的表面粗糙度降低,膜层的硬度变大,而应力相应增大。这是由于反应源气体中H2含量的增加,DLC薄膜中氢的含量反而降低,膜层内sp2团簇结构的无序性增加,sp2键的比例增加,这将使得膜层内的碳的空间网络结构所占的比例增加。