钒酸基/聚苯胺修饰薄膜的制备及湿敏性能研究

采用交替沉积法制备了钒酸基/聚苯胺薄膜,讨论酸种类和不同层数对薄膜湿敏性能的影响,实验结果表明:钒钛酸/聚苯胺复合膜的湿敏性能优于钒酸/聚苯胺薄膜,双层钒钛酸/聚苯胺薄膜的湿敏性能均优单层,该湿敏薄膜的湿滞为5%RH,灵敏度变化了三个数量级,响应时间为8s,恢复时间为13s,线性度和稳定性均较理想。     

钒钛酸掺杂的聚苯胺阻抗特性影响因素的研究

采用沉淀聚合法,以乙醇为乳化液合成了钒钛酸掺杂的聚苯胺,讨论了合成条件对聚苯胺的阻抗特性的影响。结果表明,在反应温度0℃,氧化剂的用量0.6g,钒钛酸与苯胺物质的量比2.3∶1,浸渍1次,浸渍时间15min时,湿敏元件的阻抗特性较好,变化了3个数量级。     

水溶性聚苯胺的湿敏响应特性研究

通过化学氧化法合成聚苯乙烯磺酸与对甲苯磺酸共掺杂的水溶性聚苯胺,以紫外可见光谱表征其结构。采用浸涂法制备聚苯胺薄膜湿敏元件。其在0-97%RH内阻抗从8105降至4103,响应灵敏度较高,且可实现低湿环境检测。其湿滞约为5%,脱湿和吸湿响应时间分别为10s和11s。     

钒钛酸-聚苯胺薄膜电极的制备及电化学性能

以苯胺和自制钒钛酸为原料,ITO导电玻璃为基底,利用一步法和两步法分别制备了钒钛酸-聚苯胺薄膜修饰电极,系统地研究了该复合薄膜的成膜机理和电化学行为。实验结果表明,一步法比两步法制备过程简单,且钒钛酸能逐层固定在聚苯胺薄膜里。该修饰电极不仅保持了钒钛酸的电化学活性和电催化性能,并具有良好的稳定性。两种方法制备的薄膜修饰电极对酸性水溶液中的碘酸钾均具有显著的的电催化还原作用。     

氧化石墨烯/钒钛酸复合材料的制备及湿敏性能研究

通过Hummers法制备氧化石墨后进行超声分散,得到分散均匀的氧化石墨烯(GO)分散液,物理复合滴涂制备氧化石墨烯/钒钛酸薄膜并对其感湿性能进行了研究,并通过交流与直流方法对其感湿机理进行了深入探究。结果表明:氧化石墨烯/钒钛酸复合膜的湿敏性能优于氧化石墨烯和钒钛酸单层膜,该湿敏薄膜的湿滞为8.3%RH,灵敏度变化2个数量级,响应时间为8 s,还原时间为10 s,曲线线性度良好。材料在低湿阶段主要表现为电子导电,中高湿阶段为电子导电和离子导电同时存在,高湿阶段主要表现为离子导电。     

聚苯胺的合成、表征及气敏性能研究

用化学氧化聚合法,以苯胺(An)为单体,过硫酸铵(APS)为氧化剂,控制反应温度,在酸性介质(无机酸和有机酸)中合成聚苯胺(PAn).用傅里叶红外光谱(FTIR)和紫外可见光光谱(UV-Vis)对聚苯胺掺杂前后结构的变化进行了测试,讨论了酸掺杂对聚合产物结构的影响,结果表明电子的离域使聚苯胺主链结构经质子酸掺杂后形成了共轭结构.常温下,通过聚苯胺的气敏性能测试,得知有机酸掺杂的聚苯胺的气敏性能更好,其中用磺基水杨酸掺杂的聚苯胺对1000 ppm氨气的灵敏度最高,达到了14.8580,具有实际应用价值.最后初步探讨了聚苯胺的气敏机理.     

TiO2-SnO2薄膜的湿敏性能研究

采用溶胶-凝胶工艺在印有梳状银电极的石英玻璃表面制备了不同含量Sn2+掺杂的氧化钛薄膜,通过烧结制得一系列湿敏元件,研究了Sn2+掺杂量、烧结温度和工作频率对薄膜湿敏性能的影响.研究表明,较低的工作频率下元件的湿敏性能较好;Sn2+的加入不同程度地降低了TiO2基薄膜的阻抗值,其中TiO2-15wt%SnO2薄膜表现出最高的灵敏度;薄膜高的湿敏性能与Sn2+掺杂引起的晶粒度变化以及热处理过程中的晶型转变有关.     

聚苯胺的合成、表征及气敏性能研究

用化学氧化聚合法,以苯胺(An)为单体,过硫酸铵(APS)为氧化剂,控制反应温度,在酸性介质(无机酸和有机酸)中合成聚苯胺(PAn)。用傅里叶红外光谱(FTIR)和紫外可见光光谱(UV-Vis)对聚苯胺掺杂前后结构的变化进行了测试,讨论了酸掺杂对聚合产物结构的影响。结果表明电子的离域使聚苯胺主链结构经质子酸掺杂后形成了共轭结构。常温下,通过聚苯胺的气敏性能测试,得知有机酸掺杂的聚苯胺的气敏性能更好,其中用磺基水杨酸掺杂的聚苯胺对1000ppm氨气的灵敏度最高,达到了14.8580,具有实际应用价值。     

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。     

掺杂态聚苯胺的制备与表征

以本征态聚苯胺为原料,以盐酸、硫酸、5-磺基水杨酸、对甲苯磺酸和十二烷基苯磺酸为掺杂酸,制备出盐酸掺杂聚苯胺、硫酸掺杂聚苯胺、5-磺基水杨酸掺杂聚苯胺、对甲苯磺酸掺杂聚苯胺和十二烷基苯磺酸掺杂聚苯胺。对掺杂态聚苯胺的结构、电导率、溶解性和热稳定性进行测试,分析了掺杂酸对本征态聚苯胺的结构与性能的影响。     

提高Nasicon湿敏元件的感湿灵敏度

采用MgO和Y_2O_3掺杂,磷酸二氢铵作发泡剂,使Nasicon湿敏元件的感湿灵敏度从2.0提高到4.O左右.实验结果证实了Nasicon材料半导化的设想.测定了Nasicon湿敏元件的气孔分布,对材料显微结构进行了讨论.     

HDPE-AA-SSS预辐照接枝膜的表征及其湿敏性能的研究

采用预辐照法将亲水性单体丙烯酸(AA)和对苯乙烯磺酸钠(SSS)接枝到疏水性高密度聚乙烯(HDPE)薄膜上,制备出新型的接枝膜湿敏元件.通过扫描电镜观测了辐照接枝前和接枝后HDPE膜的表面形貌,并通过红外光谱表征了膜的结构,同时测定了接枝膜湿敏元件的湿敏性能.实验结果表明,制备的接枝膜湿敏元件具有良好的湿敏特性,响应和恢复时间短.它具有较好的稳定性,能在高湿、高温环境下使用.实验结果也表明了接枝HDPE膜具有良好的湿敏性能.     

酸掺杂聚苯胺及其防腐涂料的研究

介绍了聚苯胺的结构、导电机理和酸掺杂过程,综述了近年来国内外在酸掺杂聚苯胺研究方面的进展.着重讨论了聚苯胺防腐涂料的制备方法、检测方法以及聚苯胺防腐涂料的应用和前景展望.     

酸掺杂聚苯胺的研究进展

聚苯胺是最有应用价值的导电高分子之一,介绍了聚苯胺的结构,重点综述了单一无机酸掺杂、单一有机酸掺杂、复合酸掺杂、掺杂-脱掺杂-再掺杂、制备掺杂态聚苯胺的研究进展.最后,提出了聚苯胺的研究方向.     

混合酸（钠）制备高导电性、高分散性聚苯胺

在混合酸（钠）（有机磺酸（钠）＋盐酸）反应体系中,使用快速氧化法合成导电性聚苯胺,并研究混合酸（钠）的浓度对聚苯胺电导率及分散性的影响。实验表明,快速氧化法可以制备高导电性聚苯胺,有机磺酸的掺杂明显改善了聚苯胺的分散性,得到高导电性、高分散性的聚苯胺。     

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.     

有机磺酸掺杂聚苯胺的气敏性能

采用化学氧化聚合法,以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,在不同的酸性介质中合成了聚苯胺(PAn),采用傅里叶红外光谱和TG-DTA技术埘聚苯胺掺杂前后的结构变化和热稳定性进行了分析,结果表明,掺杂剂的加入降低了聚苯胺分了链的分解温度,与HCl掺杂相比,有机磺酸掺杂的聚苯胺具有更好的热稳定性.研究了不同质子酸掺杂对聚苯胺气敏性能的影响,结果表明有机磺酸掺杂的聚苯胺比PAn-HCI对目标气体具有更好的灵敏性,其中结果最好的PAn-SSA在室温下对1000×10-0NH3的灵敏度达到了15.47,而且响应时间小于20 s,恢复时间小于2 min,响应恢复性能良好.测试了不同酸掺杂聚苯胺灵敏度的长期稳定性,结合TG-DTA的分析结果,说明与PAn-HCI相比,有机磺酸掺杂的聚苯胺具有更好的环境稳定性.     

不同态煤基聚苯胺的结构与性能

采用溶液再掺杂法制备了DBSA二次掺杂态煤基聚苯胺(CBP-R-DBSA),得出较佳的二次掺杂条件:时间24 h,温度30℃,酸浓度1.2 mol/L,所得产物电导率为6.08×10-2 S/cm.分析探讨了煤基聚苯胺的掺杂-脱掺杂过程及不同态煤基聚苯胺的结构与性能,结果表明:原位聚合引入的外加酸与煤大分子酸对聚苯胺具有协同掺杂效应,煤基聚苯胺的掺杂-脱掺杂不完全可逆,煤表面酸性基团的掺杂作用相应减少了聚苯胺链上的掺杂活性点,这限定了DBSA对U-CBP的有效二次掺杂,其掺杂效果逊于乳液聚合原位掺杂.     

聚苯胺在环氧树脂涂层中防蚀性能研究

采用直接混合氧化法分别在磷酸和硫酸体系中制备了掺杂态聚苯胺,通过研磨把聚苯胺分散到环氧树脂中制备复合涂层,研究了不同酸掺杂的聚苯胺在环氧树脂中的耐蚀性能以及聚苯胺用量对耐蚀性能影响.电化学阻抗谱研究发现,聚苯胺的加入提高了环氧涂层屏蔽保护效果并能提供钝化保护作用,合适的添加量为0.6％;盐雾试验结果表明,磷酸掺杂的聚苯胺在环氧树脂涂层中可以对基体提供较好的保护,而硫酸掺杂的聚苯胺保护效果较差.