聚苯胺-對苯二胺功能化多壁碳納米管導(dǎo)電復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、本論文采用原位聚合法制備了聚苯胺(PANI)/對苯二胺功能化多壁碳納米管(MWNTs)導(dǎo)電復(fù)合材料，采用Raman光譜、FTIR、XPS、UV-vis光譜、TEM、XRD、TGA和四電極電導(dǎo)率儀對復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能進行研究。
　　 MWNTs經(jīng)對苯二胺功能化后，其表面石墨片層結(jié)構(gòu)的規(guī)整度沒有過多降低，苯胺基團以3.7％的表面含量通過酰胺鍵連接到多壁碳納米管表面(p-MWNTs)，并具有的71.69 S/cm的室溫電導(dǎo)率。

2、>　　 通過原位溶液聚合制備了以p-MWNTs為核、HCl摻雜PANI為殼的同軸包覆型HCl摻雜PANI/p-MWNTs導(dǎo)電復(fù)合材料。p-MWNTs表面的苯胺基團參與原位聚合反應(yīng)，使PANI與p-MWNTs通過酰胺鍵連接起來；有較多微晶區(qū)分布在PANI包覆層的內(nèi)層，隨著聚合反應(yīng)的延續(xù)，有較多無定型PANI分子鏈分布在包覆層的外層；該復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性在300～500℃較純HCl摻雜PANI明顯提高，并且該復(fù)合材料的室溫電導(dǎo)率較HCl摻

3、雜PANI至少提高一個數(shù)量級。
　　 通過對HCl摻雜PAN/p-MWNTs復(fù)合材料的去摻雜和二次摻雜反應(yīng)，首次制備了能在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中穩(wěn)定溶解的DBSA二次摻雜PANI/p-MWNTs導(dǎo)電復(fù)合材料。借助DBSA二次摻雜PANI包覆層的溶解性和p-MWNTs與PANI之間的連接作用，使其在NMP中獲得35.56mg/mL的溶解度和近一個月的穩(wěn)定性；該復(fù)合材料的室溫電導(dǎo)率較DBSA二次摻雜PANI提高近兩個數(shù)量級。<

4、br>　　 通過對HCl摻雜PAN/p-MWNTs復(fù)合材料的磺化和水解反應(yīng)，首次制備了水溶性磺化聚苯胺(SPAN)/p-MWNTs導(dǎo)電復(fù)合材料?；撬峄鶊F以接近1:1的S/N比連接在SPAN包覆層的大分子骨架上。在SPAN/p-MWNTs復(fù)合材料中，高的S/N比和SPAN分子鏈與p-MWNTs的連接作用，使該復(fù)合材料在水中獲得43.56 mg/mL的溶解度和近兩個月的穩(wěn)定性；該復(fù)合材料的室溫電導(dǎo)率較SPAN提高近兩個數(shù)量級。
　　

5、 應(yīng)用p-MWNTs，通過原位乳液聚合，首次制備了DBSA摻雜PAN/p-MWNTs水性膠乳及能在有機溶劑中穩(wěn)定溶解的DBSA摻雜PANI/p-MWNTs導(dǎo)電復(fù)合材料。連接在p-MWNTs表面的苯胺基團參與原位聚合反應(yīng)，使PANI與p-MWNTs通過酰胺鍵連接起來，形成以p-MWNTs為核、DBSA摻雜PANI為殼的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)；包覆層中DBSA摻雜PANI的結(jié)構(gòu)規(guī)整度較純DBSA摻雜PANI提高；該復(fù)合材料的室溫電導(dǎo)率較純DBSA摻