电荷掺杂聚苯胺气体传感器的理论研究

为了对质子酸掺杂聚苯胺的传感机理进行详细的理论研究,本文设计了电荷掺杂模型来模拟质子酸掺杂聚苯胺气体传感器,运用Uωb97xd和TD-Uωb97xd密度泛函理论方法在6-31G(d,p)基组下从几何结构、电子性质、自然键轨道、HOMO-LUMO能隙和第一激发能等方面对其吸附二氧化碳、甲醇和氨的传感机理进行了探究。结果表明,电荷掺杂导致共轭链失去电子被氧化,表现出一定的导电性,小分子与电荷掺杂聚苯胺之间的电子转移导致了共轭链得到电子被还原,进而表现出导电性的差异。此外,电荷掺杂聚苯胺及其吸附二氧化碳、甲醇和氨的复合物外推到无限长链时HOMO-LUMO能隙分别为2.0233 eV、2.2458 eV、2.2552 eV和2.2191 eV,而第一激发能分别为1.1584 eV、1.3312 eV、1.5503 eV和1.6506 eV,进一步确证了质子酸掺杂聚苯胺的氨敏感性。     

聚乙烯醇对芳纶复合纱聚苯胺导电层耐久性影响

为提高聚苯胺导电层与基材之间的黏结牢度,以聚乙烯醇为共混高聚物,通过连续原位聚合法在对位芳纶纱线表面形成聚乙烯醇/聚苯胺导电层,制备得到芳纶/聚苯胺/聚乙烯醇复合导电纱。分析了导电纱的结构与性能,并研究了聚乙烯醇对聚苯胺导电层耐水洗和耐磨性的影响。结果表明:适量添加聚乙烯醇有助于提高导电纱导电层的结构规整性及电导率,随着聚乙烯醇质量分数的提高,导电纱的电导率呈先上升后下降的趋势,当聚乙烯醇占苯胺的质量分数为4.30%时,制得的复合导电纱线的电导率最高,达到(1.120±0.198) S/cm;聚乙烯醇的添加和质量分数的提高,有助于聚苯胺导电层耐水洗性及在较小外力作用下的耐磨性的提高。     

一步法制备氧化石墨烯/聚苯胺/Au复合材料及电化学性能

以改进的Hummers法制备的氧化石墨烯为基底,以氯金酸为氧化剂和金源,原位聚合苯胺单体,一步制得氧化石墨烯/聚苯胺/金(GO/PANI/Au)三元复合材料。形貌和成分分析结果表明,氯金酸成功地将苯胺氧化成聚苯胺,并被还原生成金纳米颗粒。电化学性能测试结果表明,随着氧化剂用量的增加,三元复合材料的比电容呈现先增大后减小的趋势,当氧化剂加入量为0.03mmol时,所制备的三元复合材料比电容最大,在1A/g电流密度、1mol/L H2SO4电解液中比容量达327F/g,在15A/g电流密度下容量保持率也高达81%。     

聚苯胺改性涂料对抗金属腐蚀的研究进展

本文通过分析聚苯胺的结构和性能,重点介绍了聚苯胺在传统涂料,尤其是环氧树脂中的防腐性能以及这些涂层的制备方法,指出与其他填料共混或改性是聚苯胺防腐涂层未来发展的主要趋势。     

基于PANI薄膜和Li+电解质的高光学调节性、循环稳定性的红外可变发射率器件

基于电致变色聚苯胺(PANI)薄膜的红外可变发射率器件(IR-VED)在航天器智能热控等领域中具有广阔的应用前景.目前一些研究通过优化PANI薄膜的性能获得了具有优异发射率调节能力的IR-VED.电解质作为器件的重要组成部分也直接影响其性能.然而,关于电解质对IR-VED性能影响的研究少有报道,尤其是对IR调节性能的影响.为了获得高性能的器件,研究了PANI膜在三种常用Li+电解质中循环时的电化学行为和光学调节性能.结果表明,不同电解质不仅对PANI的氧化还原行为、响应速率具有很大影响,对其IR发射率调节能力也有显著影响.基于优选的锂盐,制备了具有良好导电性能和机械完整性的电解质膜用于IR-VED组装.所制备的柔性IR-VED具有快速的响应(～10 s).此外,该器件在2.5～25μm、3～5μm和8～14μm的波长范围内分别实现了0.39、0.36和0.46的高IR发射率变化.更重要的是,IR-VED在经过2000次电化学循环后显示出卓越的IR调节稳定性,表明该器件在动态IR调节领域中有良好的应用前景.     

煤大分子酸掺杂聚苯胺的机理研究

聚苯胺的酸掺杂一直都集中在小分子无机酸和长链或是带有芳环的小分子有机酸方面，又对反应过程的研究甚少．选择烟煤作为一种煤大分子酸掺杂剂对苯胺聚合过程中的酸度和温度变化进行跟踪，并运用FTIR分析产物的结构．结果表明，煤与聚苯胺间存在较强的物理化学作用，煤掺杂制备聚苯胺的聚合机理随煤含量的变化有所差异，并且聚苯胺的导电机制仍属于极化子机制．     

聚苯胺/环氧树脂导静电涂料的研制

以聚苯胺(PAn)为导电填料,聚酰胺为固化剂,制备聚苯胺/环氧树脂导静电涂料。以冲击强度为考核指标,通过正交设计优化聚苯胺的加入量、固化剂的加入量和固化温度等参数。结果表明,聚苯胺的加入量影响较显著,固化剂的加入量影响也较明显,固化温度的影响较小。较佳的工艺条件为:聚苯胺的加入量为10%,固化剂的加入量为4%,固化温度为40℃。该条件下制得的涂膜附着力达到1级,硬度达2 H,冲击强度达50 cm,电阻率达106Ω.cm,并具有良好的物理化学性能,各项指标完全满足抗静电涂料的要求。     

聚苯胺防腐涂料在金属防护中的应用

综述了近年来国内外聚苯胺在金属腐蚀防护领域的研究状况。介绍了聚苯胺防腐涂层的制备方法、防腐机理。提出了聚苯胺防腐涂料目前存在的问题和今后的研究方向。     

PAn/Ni电磁屏蔽复合材料的研究

聚苯胺作为一种新型导电高分子材料,由于其质轻、环境稳定性好等特点,有应用于电磁屏蔽领域的巨大潜力.对一种先进的电磁屏蔽复合材料--导电聚苯胺PAn/Ni电磁屏蔽涂料进行研究,将高分子材料与金属粉末作为复合导电填料应用于涂料,并研制出在30～1000 MHz内屏蔽效能达60 dB的屏蔽涂料.通过对不同的组分和比例所得涂料的屏蔽效能测试,发现PAn与Ni粉之间在涂料中有复合效应存在.