氧化剂种类和浓度对聚苯胺/锦纶复合材料吸波性能的影响

采用原位聚合法以锦纶织物为基布,以苯胺为单体,制备具有良好吸波性能的柔性聚苯胺/锦纶复合材料。首先探讨了氧化剂种类、氧化剂浓度对复合材料介电常数实部、虚部、损耗角正切的影响。其次对复合材料进行了红外光谱、扫描电镜等测试,最后研究了其强力、吸湿速率、牢度等服用性能。结果表明:氧化剂种类、氧化剂浓度对聚苯胺/锦纶复合材料介电常数实部、虚部、损耗角正切,表面电阻影响较大。制备的聚苯胺/锦纶复合材料既具备良好的吸波性能,又兼具良好的润湿性、强力、牢度,为最终开发出较为实用的吸波材料奠定了基础。     

反应温度对聚吡咯/玻璃纤维复合吸波材料的介电常数和电导率的影响

研究了温度对聚吡咯/玻璃纤维复合吸波材料的介电常数和电导率的影响。结果表明:聚吡咯/玻璃纤维复合吸波材料的介电常数实部和损耗角正切受温度影响较小。在30℃时,制备的聚吡咯/玻璃纤维复合吸波材料的介电常数虚部较大。     

温度对聚吡咯涂层棉复合材料介电性能和电阻的影响

探讨了温度对聚吡咯涂层棉复合材料介电常数实部、虚部、损耗角正切、表面电阻的影响。结果表明:温度对聚吡咯涂层棉复合材料介电性能和电阻的影响较大,70℃实验组的聚吡咯涂层棉复合材料的介电常数实部、虚部、损耗角正切较小,导电性较差;与棉织物相比较,聚吡咯涂层棉复合材料吸湿速率下降。     

氧化剂浓度对聚吡咯/聚苯胺复合材料电磁性能的影响

首先以锦纶为基材,采用原位聚合法制备了聚吡咯/聚苯胺复合材料,重点研究了氧化剂浓度对聚吡咯/聚苯胺复合材料介电性能、屏蔽效能、导电性能、力学性能的影响。结果表明:在0 MHz～80 MHz的频率范围内,氧化剂的浓度与吡咯、苯胺的比值为1:2时,聚吡咯/聚苯胺复合材料的介电常数的实部、虚部、损耗角正切最大,对电磁波的极化能力、损耗能力和衰减能力最强;在0 MHz～50 MHz的频率范围内,氧化剂浓度与吡咯、苯胺的比值为3:1时,聚吡咯/聚苯胺复合材料的屏蔽效能最好,聚吡咯/聚苯胺复合材料的电阻最小,导电性能最好;氧化剂浓度与吡咯、苯胺的比值为1:1时,聚吡咯/聚苯胺复合材料的力学性能最好。     

氧化剂种类、温度、时间对聚苯胺/棉复合吸波材料介电性能的影响

探讨了氧化剂种类、温度、时间对聚苯胺/棉复合吸波材料介电性能的影响。结果表明:过硫酸铵对应的介电常数实部、虚部最大;三氯化铁、氯化铜、双氧水对应的介电常数实部、虚部较小。室温对应的介电常数实部和虚部最大。反应时间2.5h对应的介电常数实部和虚部最大,即反应时间为2.5h制得的复合材料对电磁波的极化能力和损耗能力最强。     

苯胺浓度和氧化剂浓度对聚苯胺/棉复合材料的吸波性能影响

探讨了苯胺浓度、氧化剂浓度对聚苯胺/棉复合吸波材料介电常数实部、虚部、损耗角正切的影响。结果表明:苯胺浓度对复合材料的极化能力影响较大,苯胺用量达到一定浓度,介电常数的实部出现峰值,继续增加用量,介电常数实部减小。苯胺浓度对复合材料的电损耗磁波能力影响较大,苯胺用量达到一定浓度,介电常数的虚部出现峰值,继续增加用量,介电常数虚部减小。氧化剂的用量对复合材料的极化能力影响较大,氧化剂用量达到一定浓度,介电常数的实部出现峰值,继续增加用量,介电常数实部减小。氧化剂的用量对复合材料的电磁波损耗能力影响较大,氧化剂用量达到一定浓度,介电常数的虚部出现峰值,继续增加用量,介电常数虚部减小。     

掺杂剂对聚苯胺/棉复合吸波材料的介电性能研究

探讨了掺杂剂对聚苯胺/棉复合吸波材料介电性能的影响。对聚苯胺/棉复合吸波材料进行了红外光谱、扫描电镜等测试,研究了其强力、吸湿速率、牢度等服用性能。结果表明:掺杂剂对聚苯胺/棉复合吸波材料的介电性能,表面电阻影响较大;聚苯胺/棉复合材料既具备良好的吸波性能,又具有良好的润湿性、强力、牢度。     

反应温度和时间对聚苯胺/涤纶复合材料介电性能的影响

选用涤纶为基材,采用原位聚合法,以苯胺为单体,以对甲苯磺酸为掺杂剂,以过硫酸铵为氧化剂制备柔性聚苯胺/涤纶复合材料;重点探讨了反应温度、反应时间对聚苯胺/涤纶复合材料介电性能的影响。结果表明:反应温度为30℃和50℃制得的聚苯胺/涤纶复合材料的介电常数实部、虚部最大,对电磁波的极化能力和损耗能力均最强。反应温度50℃制得的聚苯胺/涤纶复合材料的损耗角正切最大,表面电阻最低,导电性能最好。反应时间为2.5h制得的聚苯胺/涤纶复合材料的介电常数实部、虚部、损耗角正切最大,表面电阻最低,导电性能最好。     

聚吡咯吸波材料的研究进展

电子通讯科技的快速发展使得电磁波无处不在,电磁污染问题日突出,防电磁辐射的吸波材料越来越受到人们的重视。聚吡咯是一种典型的导电损耗型吸波材料,在受到外界磁场感应时,导体产生感应电流,感应电场产生与外界磁场方向相反的感应磁场,达到对电磁波的吸收和屏蔽。介绍了聚吡咯(PPy)的结构及评价吸波材料吸波性能的参数,总结了近几年聚吡咯(PPy)吸波材料的研究现状,并对发展前景进行了展望。     

导电聚苯胺修饰结构碳材料的制备及吸波性能

采用水热、刻蚀、高温煅烧以及原位聚合法,制备了聚苯胺(Polyaniline, PANI)修饰蘑菇菌盖状碳(Mushroom cap carbon, MRC-C)的复合吸波材料(MRC-C@PANI)。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱、X射线光电子能谱对MRC-C@PANI复合材料的形貌与结构进行表征,采用矢量网络分析仪分析了PANI的引入对复合材料吸波性能的影响,并探讨了MRC-C@PANI复合材料的吸波机理。结果表明:当石蜡介质中MRC-C@PANI复合材料的质量分数为30%,且厚度仅为2.40 mm时,其最大反射损耗可达-43.10 dB (9.58 GHz),对应有效吸波频宽为2.92 GHz(即反射损耗值低于-10.00 dB)。MRC-C@PANI复合材料良好的吸波性能主要归因于其阻抗匹配特性、介电损耗和其它协同效应。     

甲基橙掺杂聚吡咯/氧化石墨烯复合材料

为了得到新型导电聚合物/石墨烯纳米复合材料,采用偶氮染料甲基橙为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,一步法制备了纳米片状的聚吡咯/氧化石墨烯复合材料,通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜等测试,对聚吡咯/氧化石墨烯复合材料的结构和形貌进行表征;通过循环伏安法对其进行电化学性能测试.结果表明:由于甲基橙分子中含有的磺酸根阴离子,甲基橙分子掺杂在聚吡咯分子链中,影响了聚吡咯分子的共轭结构;在聚吡咯/氧化石墨烯复合材料中保留了氧化石墨烯的片状结构,表明吡咯单体首先被吸附到氧化石墨表面,进而在氧化石墨烯表面发生聚合.聚吡咯/氧化石墨烯复合材料均匀的片状纳米结构,在循环伏安测试中显现出具有良好的电容特性,将来可以应用到商业电容器领域.     

聚吡咯与三氧化二铁复合材料制备与表征

为了得到导电高分子与含铁金属氧化物的复合材料,采用偶氮染料甲基橙为掺杂剂,利用一步法合成聚吡咯/三氧化二铁纳米复合材料,并通过扫描电镜, 傅立叶红外光谱, X射线衍射和四探针法对合成的聚吡咯/三氧化二铁复合材料的结构与微观形貌进行表征,研究了反应条件,主要是甲基橙与二价亚铁离子的用量对于聚吡咯/三氧化二铁复合材料性能与结构的影响.结果表明,在反应体系中引入甲基橙,有利于得到颗粒尺寸较小,粒径分布较均匀的聚吡咯/三氧化二铁复合材料;而且随着二价铁离子与三价铁离子的浓度比增大,所得到复合材料的粒子较大,堆积程度较低,电导率可以达到5.7 S/cm.表明可以通过这种一步法来调控聚吡咯/三氧化二铁复合材料的微观形貌与导电性能,使其在将来能应用在新型电磁功能器件上.     

聚吡咯涤纶复合导电织物的研究

以涤纶织物为基布,选择三氯化铁为氧化剂,采用原位聚合法制备聚吡咯涤纶复合导电织物,研究了吡咯单体浓度、氧化剂浓度、掺杂剂浓度及反应温度和反应时间对织物导电性能的影响,通过XRD、SEM对聚合物导电织物表面结构进行微观分析,并测试其润湿性能。结果表明,聚吡咯紧密的分布在涤纶织物上,具有较好的导电性能和疏水性能。     

建筑用聚吡咯/聚乙烯短丝土工布的介电与导电性能研究

为解决电磁污染对居住环境和军事安全保密性造成的威胁,选用聚乙烯短丝土工布为基材,采用原位聚合法,以吡咯为单体,三氯化铁为氧化剂和掺杂剂制备聚吡咯/聚乙烯短丝土工布。通过扫描电子显微镜对其进行表征,并测试了复合织物的介电常数、损耗角正切、表面电阻和表面电阻率。结果表明：聚吡咯基本覆盖聚乙烯短丝土工布,多为片状结构,局部出现了菜花状聚吡咯的沉积;聚吡咯/聚乙烯短丝土工布介电性能得到改善,具备良好的吸波性能。在50 MHz～300 MHz频段内对电磁波的极化能力随频率增加而减小;在168.04 MHz频率附近,复合织物对电磁波的损耗能力最小,对电磁波的衰减能力最大;复合织物的表面电阻降为23.60Ω/cm,表面电阻率为12.48Ω/Sq,导电性能良好。     

聚吡咯/二氧化锰复合材料的合成与性能

聚吡咯制备简便、电导率可控,且比电容高、稳定性好、易于跟其他材料复合,是导电聚合物中一种颇具前景的超级电容器的电极材料.结合二氧化锰成本低、比表面积大、可逆性高、电化学性能稳定、环境友好等优点,采用一步法成功制备了聚吡咯/二氧化锰纳米复合材料.通过傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能量色散谱等测试,对聚吡咯/二氧化锰复合材料的结构和形貌进行表征;并且通过循环伏安法和计时电位法对其进行电化学性能测试.结果表明在电流密度为1A/g时,所合成的聚吡咯/二氧化锰复合材料的电容比聚吡咯大几十倍,达到559F/g,并且保持率达到98.64%,表明聚吡咯/二氧化锰复合材料具有优良的电化学性、良好的可逆性和优秀的稳定性,与其他同类超级电容器电极材料对比具有一定的优势.     

二氧化锰/碳纳米管/聚吡咯复合材料的制备及性能

为了进一步实现其他材料与聚吡咯的性能互补与优化,先以甲基橙为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,采用软模板法制备具有一维纳米结构的聚吡咯,再利用水热法制备二氧化锰/碳纳米管复合材料,最后将二氧化锰/碳纳米管复合材料与聚吡咯进行混合处理,改变复合材料中二氧化锰/碳纳米管复合材料和聚吡咯微米管的含量,得到了3种不同比例的二氧化锰/碳纳米管/聚吡咯复合材料. 采用扫描电子显微镜测试观察所得产物的微观形貌,通过X-射线粉末衍射仪测试其结构与组成,最后通过电化学工作站测试分析复合物的电化学性能与循环稳定性. 结果表明,二氧化锰/碳纳米管/聚吡咯复合材料在微观上复合均匀,电容性能比单独的聚吡咯或二氧化锰/碳纳米管复合材料量有显著改善.     

烘干时间对镍粉涂层复合材料电磁性能和力学性能的影响

以棉织物为基布,采用涂层工艺,制备了镍粉涂层复合材料,探讨了烘干时间对其电磁性能和力学性能的影响。结果表明:测试频率范围为0. 01 GHz～1. 5 GHz时,烘干30 min的涂层材料的介电常数实部、虚部和损耗角正切值均达到最大,对电磁波的极化能力、损耗能力和衰减能力最强;测试频率范围为0. 1 MHz～150 MHz时,烘干30 min的涂层材料的屏蔽效能最大,对电磁波的屏蔽能力最强;烘干时间影响涂层材料的力学性能,烘干70 min的涂层材料的力学性能最佳。     

聚吡咯/硫复合材料的制备及性能

为了抑制穿梭效应,提高锂硫电池的电化学性能,采用一步法制备聚吡咯/硫的复合材料。以过硫酸铵作为氧化剂、乙醇作为分散剂,用化学氧化聚合法制备导电聚吡咯的同时,原位沉积包覆硫,研究过硫酸铵和吡咯单体以不同氧化比反应制备聚吡咯/硫复合材料,并用SEM和TEM测试观察材料的形貌,用恒流充放电测试材料的电化学性能。结果表明:当过硫酸铵与吡咯以1∶1复合时,得到的聚吡咯/硫复合材料有较好的形貌;组装的电池在0.1 C的恒电流充放电测试下,初始放电比容量可以达到943.3 m A·h/g,循环20圈后,放电比容量仍然保持在747.9 mA·h/g,并且每圈的库伦效率都大于97%,表现出了较好的充放电性能和循环稳定性。     

四氧化三锰/聚吡咯/石墨烯复合材料的研制

聚吡咯与石墨烯都具有良好的导电性,并易于与其他材料复合.为了改善金属氧化物材料的电化学性能,采用两步法,先合成氧化石墨烯/聚吡咯复合物,利用高锰酸钾与乙二醇在微波下与氧化石墨烯/聚吡咯复合物反应,制备四氧化三锰/聚吡咯/还原氧化石墨(Mn3O4/PPy/r GO)复合材料,利用扫描电镜、傅立叶红外光谱和X射线衍射对Mn3O4/PPy/r GO复合材料的微观形貌及结构进行表征,并通过循环伏安法和计时电位法对其电化学性能进行测试.结果表明,电流密度为0.5 A/g时,Mn3O4/PPy/r GO复合材料的电容达到546 F/g,经过800圈循环伏安测试后的电容保持率为94.8%.表明Mn3O4/PPy/r GO复合材料具有良好的电化学可逆性与电化学稳定性.其优良的电化学性能可能是Mn3O4/PPy/r GO复合材料中三种组分共同作用的结果,可望应用于新型超级电容器.     

ZnO/C复合材料的制备与性能

为了制备ZnO/C复合材料并探讨其吸波性能,利用金属有机骨架MOF-5为前驱物,采用溶剂热法制备了ZnO/C复合材料.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶转换红外光谱分析仪与矢量网络分析仪对ZnO/C复合材料的物相组成、微观结构、形貌及性能进行了分析.结果表明,ZnO/C复合材料是由薄片状组织堆叠形成的完整立方体结构,且ZnO与C分布均匀.当复合材料涂层厚度为7 mm时,在17.18 GHz处的反射损耗可以达到最大幅值.ZnO/C复合材料在远红外区和超远红外区均具有良好的吸波性能.