聚吡咯纳米复合材料制备及应用研究进展

在导电聚合物中掺杂纳米粒子复合改性是提高其性能的有效途径之一。文中综述了目前聚吡咯纳米复合材料的制备方法,包括电化学聚合法、化学氧化法、模板法、溶胶-凝胶法以及制备纳米纤维常用的静电纺丝法;根据其优异的导电性和化学特性,阐述了近年来聚吡咯纳米复合材料在传感器、生物医学、电子器件、棉织物、吸附除杂以及腐蚀保护领域的应用现状;此外,指出提高对复合材料表征手段的准确性以及共混时的分散性都是明确液相转化成固相过程机理时需要解决的问题,同时控制界面的相关参数并提高界面化学参数的测试手段,建立相关模型,实现微观与宏观的融合,是提高纳米复合材料性能的关键,也是未来研究的重要方向。     

聚吡咯/纳米氧化钇复合材料的结构与性能研究

用在位分散聚合法制得具有核壳结构的聚吡咯/纳米氧化钇复合材料,红外光谱和拉曼散射分析表明纳米氧化钇与聚吡咯之间存在化学作用,红外光谱有明显的蓝移现象,它们的反应发生在氮原子上。而随着Y2O3的加入,电导率呈下降的趋势。     

聚吡咯/纳米CeO_2复合材料的制备及防腐性能研究

以吡咯单体为原料,三氯化铁为氧化剂,加入纳米二氧化铈(CeO2)粒子通过化学氧化法制备了聚吡咯(PPy)/纳米CeO2复合材料。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪对其进行了结构表征。并将涂覆分别含聚氨酯(PU)涂层、PPy/PU复合涂层、PPy/CeO2/PU复合涂层的碳钢片,浸泡在质量分数3.5%的Na Cl溶液中,通过开路电位和极化曲线研究耐腐蚀性能。结果表明,含有PPy/CeO2/PU复合涂层的防腐效果最佳,其腐蚀电位最大,腐蚀电流密度最小,腐蚀速率最小。     

导电聚吡咯/无机纳米复合材料研究进展

针对发展极为迅速的导电聚吡咯/无机纳米复合材料的研究现状,按无机纳米粒子的微观形态划分,着重从无机纳米粒子、层状纳米材料和碳纳米管等3个方面分类综述了导电聚吡咯/无机纳米复合材料的研究进展,并对其存在的问题及未来的发展进行了展望。     

聚吡咯/凹凸棒石纳米复合材料的制备及导电性能

以三氯化铁(FeCl_3)为氧化剂,十二烷基磺酸钠(sodium dodecylsulfonate,DSNa)为掺杂剂,使吡咯单体(pyrrole,Py)在凹凸棒石(attapulgite,ATP)的表面发生原位聚合反应,制备出聚吡咯/凹凸棒石(polypyrrole/attapulgite,PPy/ATP)纳米导电复合材料.研究了毗咯用量、聚合温度、聚合时间、FeCl_3用量以及DSNa用量对纳米导电复合材料体积电阻率的影响,确定了制备纳米导电复合材料的工艺条件.通过X射线衍射、热重-差热分析、Fourier红外光谱、Raman光谱和透射电子显微镜对纳米复合材料进行表征,结果表明:当吡咯用量(以ATP的质量计)为30%,FeCl_3与Py的摩尔比为2.3,DSNa的浓度为0.02g/mL时,20℃反应3h得到的PPy/ATP复合材料的体积电阻率可达7Ω·cm,聚吡咯以非晶态形式存在于凹凸棒石表面,两者之间的作用为物理作用.     

聚吡咯/无机纳米粒子复合材料的制备及其电磁屏蔽性能研究进展

综述了聚吡咯(PPy)包覆无机纳米粒子复合材料的主要制备方法及其在电磁屏蔽领域的研究进展,重点讨论了金属单质、氧/碳/氮化物以及碳系材料这三大类无机纳米粒子与PPy复合构成的核壳结构材料的电磁屏蔽性能及相关屏蔽机理.结果表明,核壳结构能够集PPy和无机纳米粒子各自的优势于一体,并发挥二者的协同效应,该方法是制备新型电磁...     

聚吡咯/硫化镉的制备及其光学性能研究

将聚吡咯和纳米粒子结合起来制备的复合材料兼具了导电高分子材料、无机半导体材料的优势,与此同时这种的复合材料还具有显著的三阶非线性光学性质。本文拟采用界面氧化聚合法制备聚吡咯膜,通过实验发现反应的最佳溶剂为三氯甲烷,最佳的氧化剂为过硫酸铵。当聚吡咯于过硫酸铵反应浓度均为0.15 mol/L左右时可以生成表面平整、厚度适中、力学性能较好的聚吡咯膜。通过将上述方法制备的聚吡咯膜先浸泡在醋酸镉溶液中吸附Cd2+,最后与硫代乙酰胺处理得到PPy/CdS复合材料。本实验采用了探针式表面轮廓仪分析、扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、Z-扫描测试法、热重(TG)分析等对产物进行表征。结果表明,聚吡咯/硫化镉纳米复合材料上纳米粒子的分布状况及粒子大小与掺比浓度有关,浓度越低分布越密、粒子直径越小,当聚吡咯、硫化镉的掺杂比达到1:0.001时粒子直径可达20 nm左右。此外,复合了硫化镉纳米粒子后聚吡咯的热稳定性提高了33.3%。由Z-扫描结果显示PPy/CdS具有很强的三阶非线性特性。     

聚吡咯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及其导电性

以三氯化铁(FeCl3)为氧化剂,对甲苯磺酸钠(TSANa)为掺杂剂,使进入经有机插层剂改性的有机蒙脱土(OMMT)层间的吡咯(Py)发生氧化聚合反应,制备了具有良好导电性的聚吡咯/有机蒙脱土(PPy/OMMT)纳米复合材料。结果表明,采用插层剂为十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)改性的有机蒙脱土OMMT-O,FeCl3与Py的摩尔比为2 14,Py与OMMT-O的质量比为0 24,TSANa的浓度为0 023g·ml-1,在20℃反应6h,得到的PPy/OMMT-O纳米复合材料的电导率达到3 07S·cm-1。XRD测试表明,在形成复合材料过程中PPy已经插层进入到蒙脱土的片层中。     

聚吡咯/凹凸棒土纳米复合材料的制备及结构表征

以十二烷基磺酸钠为掺杂剂,FeCl3·6H2O为氧化剂,引发吡咯单体（Py）发生化学氧化聚合,制备出聚吡咯/凹凸棒土纳米复合材料（PPy/ATP）,并通过XRD、TG-DTA、FTIR和TEM等技术手段对所得的复合材料进行了表征。体积电阻率测量表明,随着Py用量的增大,纳米复合材料的体积电阻率逐渐变小,当Py/ATP的质量比≥0.25时体积电阻率变化不大。XRD和TEM显示,聚吡咯以非晶态形式包覆在凹凸棒土单晶的表面,形成核-壳棒状纳米结构,包覆层厚度约为2 nm。TG-DTA表明凹凸棒土纳米复合材料的耐热性能与纯聚吡咯相比明显提高。FTIR表明纳米复合材料中聚吡咯与凹凸棒土之间存在物理作用。     

导电高分子聚吡咯纳米复合材料的研究进展

综述了近几年来导电高分子聚吡咯(PPy)与SiO2、金属氧化物、蒙脱土、无机盐、碳纳米管纳米复合材料方面的研究进展,并介绍了这种材料的结构特征和制备方法,及其纳米复合机理,纳米粒子对PPy的电性能、磁性能及热稳定性等方面的影响。     

聚吡咯/二氧化硅复合材料的制备及导电性的研究

以三氯化铁(FeCl3)为氧化剂,对甲苯磺酸钠(TSANa)为掺杂剂,在水中使吡咯(Py)单体在二氧化硅(SiO2)粒子表面发生化学氧化聚合反应,制备了具有良好导电性的聚吡咯/二氧化硅(PPy/SiO2)复合材料。结果表明:当FeCl3与Py的摩尔比为2 5,Py与SiO2的质量比为0 3,TSANa的浓度为0 020g·ml-1,在10℃下反应4h,得到的复合材料具有最高电导率12 6S·cm-1。FT-IR结果表明:在形成复合材料过程中PPy与SiO2发生了一定的物理和化学作用。     

聚吡咯/石墨烯复合气凝胶制备及超电容性能

为充分利用导电聚吡咯独特的掺杂结构与石墨烯气凝胶丰富的多孔结构,研究了氧化还原活性剂对聚吡咯/石墨烯气凝胶的结构及电化学性能的影响,并制备性能优异的电极复合材料.以对苯醌作为氧化还原活性剂,使用一步水热法制备聚吡咯/石墨烯水凝胶,冷冻干燥后制备得到氧化还原活性复合气凝胶.扫描电子显微镜结果表明,引入对苯醌后有利于获得有...     

聚吡咯/羧酸化细菌纤维素复合材料的电学性能研究

基于细菌纤维素的多羟基结构,对其进行羧酸化改性;接着以羧酸化细菌纤维素为模板,原位复合聚吡咯(PPy),得到PPy/羧酸化细菌纤维素导电复合材料。并对其微观形貌、化学结构、热稳定性等进行测试表征,重点研究了用不同浓度的氧化剂处理后,复合材料电学性能的变化。结果表明,电子电导率随氧化程度的提高而升高,最高可达10-3S/cm,编号为0.04-48h的样品具有最佳的离子电导率。     

Resistance of the Polypyrrole/Polyimide Composite by Electrochemical Impedance Spectroscopy

Electrically conducting polymers are promising for applications in polymer based charge storage devices and for membrane applications. Composing polypyrrole with polyimide improves mechanical properties of polypyrrole and affects the electrochemical properties of the composite. In this paper resistance to ion flow of pure polyimide and of the polypyrrole/polyimide composite were studied by electrochemical impedance spectroscopy, comparatively, as a function of applied potentials and of amount of polypyrrole. Electron scanning microscopy and surface mapping were used for surface characterization. Observed behavior was explained with electroactivity of the components of the composite. Conclusions about the effect of polypyrrole on the structure and resistance were made.     

纳米ZnO/聚氨酯复合涂层的制备及其性能研究

研究了纳米ZnO／聚氨酯复合薄膜和涂层的力学、光学和热学性能以及耐候性和耐摩擦性能。结果表明：复合薄膜的杨氏模量和拉伸强度随着纳米ZnO用量的增加,先增大后减小,在2．0％（质量分数）时取得最佳值;复合薄膜在可见光区具有很好的透明性,对紫外光具有吸收屏蔽作用;复合薄膜的玻璃化转变温度提高了8．8℃,耐候性和耐摩擦性也得到相应提高。     

纳米ZnO／ABS复合材料的制备及性能研究

制备了改性纳米ZnO／丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物复合材料，研究改性纳米ZnO用量对复合材料维卡软化温度及紫外线老化前后力学性能的影响。结果表明：适量添加改性纳米ZnO既可有效提高ABS复合材料的维卡软化温度及各种力学性能，又可赋予复合材料优良的耐老化性能。改性纳米ZnO用量为3％时，ABS复合材料的维卡软化温度达102℃，比纯ABS树N（98．7℃）提高3．2℃；紫外线老化前后复合材料的拉伸强度较纯ABS树脂分别提高37．4％和44．6％、断裂伸长率提高0．9％和357％、硬度提高45．4％和29％、缺口冲击强度提高13.8％和44．7％、无缺口冲击强度提高12．4％和44.4％。     

介孔二氧化硅/Nafion复合材料的制备及其酸催化性能的研究

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸四乙酯和Nafion在碱性条件下共缩合制备介孔二氧化硅/Na-fion复合材料,利用傅立叶红外光谱（FTIR）、热失重分析（TGA）、氮气吸附脱附等手段对复合材料进行了表征,并对其酸催化性能进行了研究。结果表明,复合材料具有较好的孔道有序结构,Nafion树脂被引入到介孔二氧化硅骨架中;作为固体酸催化剂,对苯甲醛和乙二醇的加成反应表现出了较高的酸催化性能。     

EPDM/PP/IFR/Nano-ZnO阻燃复合材料的制备及其性能研究

将纳米氧化锌(nano-ZnO)作为协效改性剂与膨胀阻燃剂(IFR)复配,制成IFR/nano-ZnO复合阻燃剂,并将其用于三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)复合材料的阻燃。研究了nano-ZnO用量对该EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料具有优良的阻燃性能,且材料的力学性能明显改善;另外,当nano-ZnO用量为2%时,该阻燃复合材料的综合性能最佳。     

PPy／SiO2纳米复合材料的合成与表征

以水为反应介质,在ＳｉＯ２纳米级粒子存在下,用化学方法合成了聚吡咯／ＳｉＯ２纳米复合材料,利用元素分析,红外光谱,热失重,透射电子显微镜和四探针技术表征了这些材料的组成,结构和性能,压片成型后,材料的电导率主达４２．９ｓ／ｃｍ。