聚苯胺/金属氧化物复合材料的制备及其应用进展

聚苯胺是导电高分子化合物的一种,因其具有特殊的导电性、化学稳定性、原料易得和制备工艺简单等特点,近年来聚苯胺及其与金属氧化物复合材料的制备成为研究热点,特别是在超级电容器电极材料方面的应用,展现了良好的发展前景。本文综述了聚苯胺/金属氧化物复合材料的合成方法,并且对聚苯胺/金属氧化物复合材料的应用现状做了系统的概述。     

聚苯胺化学改性的研究进展

聚苯胺(PANI)作为一种导电聚合物,具有良好的环境稳定性、易制备和应用广泛等特征,在不同领域备受关注.但由于PANI分子链上具有刚性骨架,分子间相互作用力大,导致其溶解、加工性能差,限制了聚苯胺的实际应用价值.本文主要探讨了PANI的化学改性方法,包括不同类型酸掺杂、聚苯胺磺化、共聚改性、柔性烷基链掺杂聚苯胺改性等,改善PANI的溶解性能和加工性能,拓宽PANI的应用领域,并提出聚苯胺化学改性的主要研究方向.     

聚苯胺复合涂料红外与吸波性能研究

采用化学镀制备镍钴磷合金包覆盐酸掺杂聚苯胺粉体、高氯酸掺杂聚苯胺粉体和本征态聚苯胺粉体复合材料.分别以盐酸掺杂聚苯胺粉体、高氯酸掺杂聚苯胺粉体、本征态聚苯胺粉体以及化学镀复合粉体作为吸波剂,醇酸清漆为基料,制备了吸波涂层,并测定涂层微波反射率.分别以盐酸掺杂聚苯胺、高氯酸掺杂聚苯胺、本征态聚苯胺粉体为填料,聚氨酯为基料,制备红外涂层,并测试涂层的红外发射率.研究结果表明,本征态聚苯胺化学镀复合粉体吸波性能有较大提高,在15.5 GHz,反射率为-7.5 dB;盐酸掺杂聚苯胺粉呈现微波和红外兼容特性,对于雷达红外复合隐身涂料开发具有应用前景.     

二氧化锰氧化法合成聚苯胺/二氧化硅复合粒子用于防腐涂料的研究

以二氧化锰代替过硫酸铵氧化苯胺单体,并在聚合反应体系中添加适当比例的二氧化硅粒子,制备出不同酸掺杂的聚苯胺包覆二氧化硅复合粒子.扫描电子显微镜(SEM)观察表明,二氧化硅表面及其粒子之间明显包覆一层聚苯胺(PANI);并比较不同酸掺杂的聚苯胺复合粒子的傅里叶变换红外光谱(FT-IR),证明了掺杂的有效性.将合成的聚苯胺复合粒子作为防腐填料,加入环氧树脂作为成膜物,制备出的聚苯胺/环氧树脂复合涂料涂覆在碳钢基体上,采用加速浸泡实验、开路电位法、Tafel极化曲线研究其防腐性能.实验结果表明:H2SO4掺杂的聚苯胺复合涂层具有优良的防腐性能,该复合涂层的腐蚀电位较环氧树脂涂层提高400 mV,腐蚀电流下降4～5个数鼍级,是一种低成本、高性能防腐涂料.     

水溶性导电聚苯胺的制备及应用研究进展

水溶性导电聚苯胺由于其优异的电性能和化学稳定性,具有潜在的实用性价值.总结了水溶性导电聚苯胺的制备方法,重点阐述了聚苯胺衍生物和共聚态聚苯胺的制备,提出了水溶性导电聚苯胺的发展方向.     

二次颗粒结构聚苯胺的制备及其超级电容性能

采用化学氧化法以甲苯-4-磺酸钠掺杂制备了电化学电容器用聚苯胺电极材料,对产物进行了表征,研究了其电化学电容性能.结果表明制备的掺杂态聚苯胺具有特殊的多层次颗粒结构,循环伏安曲线接近于理想的矩形,在充放电整个电位范围内,电位和时间都保持较好的线形关系,单电极比电容可达283.7 F/g.     

聚苯胺／无机纳米复合材料的研究进展

聚苯胺/无机纳米复合材料是一种新型的功能材料.综述了聚苯胺,无机纳米复合材料在制备方法,表征手段、性能和应用等方面的研究进展,并展望了聚苯胺,无机纳米复合材料今后的研究方向和应用前景.     

功能酸二次掺杂聚苯胺的防腐蚀性能

聚苯胺具有独特的掺杂脱掺杂特性,能在特定的反应条件下合成出形貌较好的纳米纤维,使得通过脱掺杂和二次掺杂能制备出拥有特殊防腐官能团的新型纳米材料。将硫酸体系中合成的聚苯胺纳米纤维经氨水脱掺杂,再用磷酸、对甲苯磺酸和酒石酸等功能酸在脱掺杂态聚苯胺基础上制备出二次掺杂态聚苯胺,测试了聚苯胺/环氧树脂复合涂层的防腐蚀性能,并与功能酸一次掺杂态聚苯胺进行了对比。结果表明,功能酸掺杂的聚苯胺都有一定的防腐蚀效果;功能酸二次掺杂态聚苯胺比一次掺杂态聚苯胺有更好的防腐蚀性能,二次掺杂态聚苯胺涂层拥有更高的阻抗,其中酒石酸二次掺杂态聚苯胺涂层的阻抗最高,浸泡120 d后为3.48×10⁷ Ω·cm²,较其一次掺杂态聚苯胺涂层高出一个数量级。     

功能酸二次掺杂聚苯胺的防腐蚀性能

聚苯胺具有独特的掺杂脱掺杂特性,能在特定的反应条件下合成出形貌较好的纳米纤维,使得通过脱掺杂和二次掺杂能制备出拥有特殊防腐官能团的新型纳米材料。将硫酸体系中合成的聚苯胺纳米纤维经氨水脱掺杂,再用磷酸、对甲苯磺酸和酒石酸等功能酸在脱掺杂态聚苯胺基础上制备出二次掺杂态聚苯胺,测试了聚苯胺/环氧树脂复合涂层的防腐蚀性能,并与功能酸一次掺杂态聚苯胺进行了对比。结果表明,功能酸掺杂的聚苯胺都有一定的防腐蚀效果;功能酸二次掺杂态聚苯胺比一次掺杂态聚苯胺有更好的防腐蚀性能,二次掺杂态聚苯胺涂层拥有更高的阻抗,其中酒石酸二次掺杂态聚苯胺涂层的阻抗最高,浸泡120 d后为3.48×107?·cm2,较其一次掺杂态聚苯胺涂层高出一个数量级。     

聚苯胺／聚乙烯醇复合材料结构分析

复合技术是一种有效提高聚苯胺综合性能的方法.采用原位聚合法制备了溶解性较好的聚苯胺/聚乙烯醇复合材料.通过扫描电镜分析重点研究了聚苯胺/聚乙烯醇复合材料的结构.结果表明:聚苯胺能够在聚乙烯醇基体上均匀的聚合,且结构致密.     

DBSA掺杂聚苯胺在导电塑料中的应用

以十二烷基苯磺酸(DBSA)作为掺杂酸合成掺杂态聚苯胺,并以掺杂态聚苯胺和特导炭黑做为导电填料,线性低密度聚乙烯(LLDPE)为基体,乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)作为增塑剂,掺杂态聚苯胺和特导炭黑作为导电填料,制备导电塑料。使用四探针法测定了掺杂态聚苯胺和导电塑料的电导率,使用扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱法、热重法对掺杂态聚苯胺进行分析和表征,并且测试了导电塑料的力学性能和流动性能。研究表明:掺杂态聚苯胺具有良好的导电性能,可以作为导电塑料的导电填料使用;并且使用掺杂态聚苯胺和特导炭黑作为导电填料制备的导电塑料比单独使用掺杂态聚苯胺具有更好的导电性能,力学性能。     

显微红外技术研究聚苯胺涂层防腐蚀性能

聚苯胺是一种导电高分子,聚苯胺涂料因其性价比较高而被看作是新一代环境友好型的高效防腐涂料.本研究以过硫酸铵为引发剂,十二烷基苯磺酸钠为乳化剂,采用乳液聚合法制备丙烯酸树脂乳液.分别采用乳液互穿网络聚合法和乳液共混法制备聚苯胺--丙烯酸树脂防腐蚀涂料,并利用红外显微镜技术分析聚苯胺在聚苯胺--丙烯酸树脂防腐蚀涂料中的分散性.涂层在马口铁上腐蚀电位和极化曲线的测试结果表明,采用乳液互穿网络聚合法制备的聚苯胺--丙烯酸树脂防腐蚀涂层在ω(NaCl)为3.5%的NaCl溶液中的开路电位比乳液共混法升高了0.596V,自腐蚀电流降低了1个数量级.     

防腐蚀涂料

正201603009具有不同组成的聚苯胺复合涂层及其在低碳钢上的防腐性能研究[刊,英]/Grgur,B.N.等//Progress in Organic Coatings.-2015,79.-17~24采用电化学和化学方法研究了聚苯胺复合涂层对低碳钢的防腐蚀性能。采用化学脱掺杂和掺杂的方法制备了氧化态聚苯胺和苯甲酸盐形式的聚苯胺粉末。采用不同工艺,以聚苯胺粉末为原料制备了复合涂层。并     

聚苯胺复合电极材料的研究

聚苯胺(PANI)作为一种导电高分子材料具有较高的比电容、良好的环境相容性以及易制得等优点在能源储存、传感器以及电磁屏蔽等领域有着广泛的应用前景。但是由于聚苯胺自身结构的原因传统化学法所制备的聚苯胺极易发生团聚从而造成聚苯胺分散性差的形貌,而这对聚苯胺用作超级电容器电极材料造成了不利的影响。因此对聚苯胺形貌的有效控制已经成为当前研究的重点。有鉴于此,本工作对ZIF-9进行热处理以及酸刻蚀,成功制备出了碳材料。并以其为PANI聚合反应基底以期望对PANI复合材料的形貌进行一定的控制。该方法制备的聚苯胺复合材料显示出一定的电化学性能。在当反应物浓度为0.05 M时达到最大放电比电容约为195 F·g~(-1)。     

聚苯胺导电涂料的制备及性能研究

本研究采用氧化聚合方法制备了具有高电导率的导电聚苯胺。并以这种聚苯胺为导电填料,以丙稀酸为成膜物,制备了一种电导率为10-8～10-5s/m的导电涂料。并研究了聚苯胺含量对导电涂料电导率及涂膜性能的影响。     

石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及在超级电容器中的应用

超级电容器是一种新型的能量存储与转换装置,具有广阔的发展前景,而制约其发展的最主要因素是电极材料。石墨烯/聚苯胺复合材料作为一种新型电极材料,兼具双电层电容和法拉第赝电容的特性,在超级电容器中具有潜在应用前景,有望成为下一代电极材料。本文综述了石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法及其在超级电容器的应用,并指出其中存在的一些问题及对其发展前景进行了展望。     

聚苯胺与导电纤维

介绍了本征导电高聚物的特点及聚苯胺独特的性质,对聚苯胺导电纤维的制备进行了综述.指出选择合适的有机溶剂与掺杂后的聚苯胺和母体高聚物进行共混纺丝,所得导电纤维具有良好的发展前景.     

聚苯胺包覆炭黑的性能研究

本实验主要通过原位聚合方法,在苯胺的盐酸环境中,以炭黑和阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂为原料,过硫酸铵作为氧化剂,制备了炭黑/聚苯胺导电复合粒子,并对其性能测试进行了表征。在上一步的基础上,用阴离子表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)制备炭黑/聚苯胺导电复合粒子作为导电填料,分别以聚乙烯和聚乙烯-丙烯酸共聚物为基体,乙烯-乙酸乙烯酯为增塑剂,制成塑料电极板,然后进行性能测试。结果表明:聚苯胺为10%和15%时,塑料电极板具有较高的抗拉强度和较好的导电性。     

有机磺酸共掺杂聚苯胺结晶性和热稳定的研究

使用十二烷基苯磺酸和甲烷磺酸作为共掺杂剂制备出高导电可溶聚苯胺,甲磺酸作为聚苯胺的主要掺杂剂保证了产品的高电导率,同时十二烷基苯磺酸改善聚苯胺溶解性能和加工性能,使其具有良好的分散性和稳定性。利用X-射线衍射仪和热重分析仪进一步分析了,聚苯胺有序化程度和导电性能的关系,结果表明,十二烷基苯磺酸掺杂后的聚苯胺分子链的有序化发生改变,链间距表达导致其电导率降低,而热稳定性能和溶解性能的到了明显改善。     

聚苯胺/SiO_2复合粒子的制备及其防腐性能

以二氧化锰代替常规的过硫酸铵氧化体系,并在化学氧化聚合反应体系中添加适当比例的二氧化硅粒子,制备出盐酸掺杂的聚苯胺包覆二氧化硅复合粒子。扫描电子显微镜(SEM)观察表明,二氧化硅表面及其粒子之间明显包覆一层聚苯胺(PANI);傅立叶变换红外光谱(FTIR)证明了其掺杂的有效性。将复合粒子作为防腐填料,加入环氧树脂做成膜物,制备出的聚苯胺/环氧树脂复合涂料在碳钢基体上进行涂层,采用加速浸泡实验、开路电位法、Tafel极化曲线考察了其防腐性能。结果表明,盐酸掺杂的聚苯胺复合涂层具有优良的防腐性能,该复合涂层的腐蚀电位较环氧树脂涂层提高400mV,腐蚀电流下降4～5个数量级,有望成为一种低成本、高性能防腐涂料。