聚并苯纳米颗粒与聚丙烯复合制备新型抗静电阻燃材料

用聚并苯纳米颗粒作为新型导电填料代替导电炭黑和石墨等,制备出具有抗静电阻燃性能的纳米聚并苯/聚丙烯复合材料.测定了复合材料的渗流转变区,讨论了纳米聚并苯含量对复合材料体积电阻率和表面电阻率的影响.实验结果表明,所制备复合材料的渗流转变发生在纳米聚并苯质量分数为16.7%～28.6%范围内,当纳米聚并苯含量为28.6%时,体积电阻率下降至2.09×107Ω·cm.另外,阻燃性能研究结果表明,当纳米聚并苯质量分数为23.1%时,复合材料在空气中可以自熄,因而可应用于矿井中抗静电阻燃塑料管道.

聚并苯二次电池的研究

聚乙炔在电解质中能进行电化学可逆的离子掺杂和脱掺杂,以聚乙炔膜作为电极的活性物质,用PVDF、LiClO_4-PC薄膜作为电解质,制作了可充式全塑电池,但由于聚乙炔在空气中稳定性差,电池的放电性能还不理想,目前,除聚苯胺电池在日本已有商品外,其它几种聚合物电池还都处于实验室研究开发阶段,用聚并苯半导体材料分别为正负极制做的全塑电池,自放电小,循环寿命可达3000次,是有实用价值的聚合物二次电池之一,前文对酚醛树脂的热解过程、产物结构、电学性质及导电机制等进行了研究,本文研究了用聚并苯材料做锂二次电池的正极活性物质、高氯酸锂(溶解在碳酸丙烯酯中,1 mol/L)为电解质的二次电池性能。

聚并苯和聚并吡啶类化合物非线性光学性质及其分子材料设计

选取聚并苯、聚并吡啶和聚并吡嗪的 3种共振结构为基体 ,计算不同共轭单体齐聚物的结构及被取代后的聚合物二阶和三阶非线性光学系数 .结果表明 ,聚合物的二阶非线性光学系数与其单体相比有显著增大 ,被—NH2 和 NO2 取代后的聚并苯、聚并吡啶和聚并吡嗪的非线性光学系数又在聚合物的基础上进一步大幅度增加 ,有的增加 2～ 3个数量级 .在非取代的聚合物中 ,聚吡啶各种结构的二阶非线性光学系数均较大 ;取代聚合物中 ,单—NH2 和—NO2 取代的聚并苯 ,尤其是反式共振结构聚并苯的二位— NH2 和五位—NO2 取代结构的聚合物二阶非线性光学系数高达 3 .2 7× 1 0 - 2 7esu,说明这种— NH2 和 -NO2 取代后的聚并苯是一种很好的非线性光学材料 .

聚并苯导电高分子材料的ESR研究

本文对由热固性酚醛树脂通过高温裂解制备的聚并苯导电高分子本征材料的ESR进行了研究。结果表明在各种裂解温度下制备的样品由于其结构不同,表现在ESR线宽、自旋浓度、线型的峰高比等差异很大,并给予了解释。

聚乙烯/聚并苯复合材料室温电阻率变化规律研究

以新型导电材料聚并苯替代碳黑作为导电填料制备聚乙烯 /聚并苯复合物 .确定了复合物渗流转变区 ,并解释渗流转变现象的产生机理 .从聚并苯含量和热处理过程 ,对聚乙烯 /聚并苯复合物室温电阻率变化规律进行讨论 .结果表明 ,聚并苯质量分数在 2 0 %～ 40 %之间是聚乙烯 /聚并苯复合物渗流转变区 ;热处理有利于聚乙烯晶区完善排列 ,也有利于导电链形成 ;以聚并苯作为导电填料所制备的复合物具有较高的PTC强度 ;辐射交联可以提高聚乙烯 /聚并苯复合物 PTC强度 ,抑制 NTC效应 .

锂离子电池硫化聚并苯电极材料的结构与性能

用苯酚和甲醛在碱性条件下合成了可溶性酚醛树脂，加入一定质量比的单质硫，在氮气气氛下进行热裂解，制备了硫化聚并苯导电材料（SPAS）；用FTIR、XRD、TG、SEM、BET等方法对所制备材料进行了结构表征，用标准四探针方法对裂解产物的室温电导率进行了测定。研究结果表明：掺杂硫的酚醛树脂经裂解后，产物呈现无定形结构且材料的层间距增大，裂解产物的比表面积比未硫化的裂解产物的比表面积增大，当硫的掺杂量为10％时，裂解产物的比表面积达140m^2／g，电导率可达2～4S／cm；电化学性能测试结果表明，硫化后的裂解产物的首次放电容量和首次充放电效率都明显提高，当硫的掺杂量为10％时，首次放电容量达1410mAh／g，首次充放电效率达85．5％，比未硫化的聚并苯电池的首次充放电效率提高10％。

硫化聚并苯导电材料结构的理论化学研究

采用量子化学从头算方法和AM1半经验方法,探讨了聚并苯导电聚合物硫掺杂前后结构和电子性质的变化,提出了硫化聚并苯导电材料的“双层夹心”分子结构模型.研究表明,硫化后的聚并苯材料,S原子位于两层聚并苯分子平面中间,并与两个聚并苯分子平面中相应的两个C原子相键合,形成C—S—C“桥式”共价单键;并解释了硫化聚并苯导电材料比本征态聚并苯材料作电极时可逆容量增大的原因.

氯代聚并苯同系物稳定性和电子极化率规律研究

采用引入外电场微扰的量子化学CNDO／2方法，计算了不同构型氯代聚并苯同系物的电子极化率，并采用AM1方法得到了它们的能量，比较了它们的稳定性、能量和电子极化率随结构单元增加的变化规律．

聚并苯掺杂C_(60)作锂离子电池负极材料的理论与性能研究

在 AM1半经验方法水平上 ,对不同数目的 Li+ 位于 C6 0 笼内和笼外时形成的复合物进行几何优化 ,PAS负极材料由于掺杂 C6 0 而吸附更多的 Li+ ,并且 Li+ 容易嵌入到 C6 0 中 ,从理论上解释了聚并苯 (PAS)导电性能改善的原因 ,并对 PAS中掺杂 C6 0 的最佳比例进行了预测 .

聚并苯导电材料电学和光学特性的实验研究

本文对聚并苯材料电学、光学特性的初步实验结果表明,聚并苯材料的电导率随裂解温度的升高而增大。在裂解温度(T_p)为600℃的样品中,仅在77K-100K温区内呈现三雏变程跳跃(3D-VRH)导电特征,在100K-150K和150K-400K两个温区内样品电导率和温度的logσ-1/T曲线均表明样品中存在两个不同受主能级(或能带)。Raman光谱的研究表明,随着裂解温度的升高,样品中形成有序石墨结构的芳香稠环增多,π电子导电性增强,电导率增大,同logσ-1/T曲线给出的结果一致。光致发光的实验结果表明,即使样品电导率大于10S·cm^(-1),也未形成窄带隙半导体材料,并得出聚并苯半导体材料的禁带宽具有2.20eV量级。

ClO_4^-在聚并苯分子表面的吸附行为及其电子性质

采用量子化学ONDO/2法,从理论上探讨了ClO_4^-在聚并苯表面的吸附行为。ClO_4^-在聚并苯分子中C(?)C双键、C—C单键中点上方为稳定吸附位,前者吸附能最大。在其它位置吸附的ClO_4^-极易向该点迁移。EHMO-CO能带结构计算指出:ClO_4^-掺杂聚并苯中,ClO_4^-处在洞位、双键桥位及氢键位时,体系的导电性能较好,而作为电极材料,洞位可能是吸附与脱附的最佳位置。

聚并苯二次电池的改性研究

通过选用不同的过渡金属氧化物与聚并苯材料适当复合作正极，金属锂为负极，ＬｉＣｌＯ＿４的有机溶液为电解液，制成二次电池，对提高聚并苯电他的容量作了初步探讨。结果表明，在聚并苯中复合一点过渡金属氧化物可大大提高电池的容量，但其循环性能将受到影响。

聚并苯的链间作用对其导电能力的影响

采用量子化学晶体轨道ＣＮＤＯ／ ２ 方法，在考虑聚并苯链间作用的基础上对聚并苯双链模型的电子结构进行计算和讨论．结果表明：聚并苯链处于不同相对位置的链间作用对聚并苯的电荷分布规律及能带结构均有一定影响，位置不同，影响不同．从聚并苯的能带结构可以得出：聚并苯是有较小能隙、良好本征导电性能的半导体材料，考虑链间作用，对能带结构特征未有大的改变，能隙等值略有修正，导电能力有所加强．利用此模型讨论，更接近于晶体的真实结构，对进行聚并苯导电材料的性能改进将有一定帮助．

羟基代聚并苯的氢键作用对其导电能力的影响

采用量子化学晶体轨道ＣＮＤＯ／ ２ 方法，在考虑了羟基代聚并苯氢键作用的基础上对其双链模型的电子结构进行系列的计算和讨论．结果表明羟基代聚并苯链位于不同位置时，氢键的作用有明显的不同。

锂离子电池碳负极材料的性能特点及导电聚并苯多孔碳材料的制备方法

锂离子电池碳负极材料由于来源广泛、成本低廉、化学稳定性好,一直成为商品化二次电池电极材料的首选。而多孔高分子裂解碳材料由于比表面积大、吸附能力强、电导率高、制备工艺简便等优点在新能源锂离子电池领域得到广泛应用。综述了锂离子电池常见的碳负极材料如天然石墨、中间相碳微球、无定形碳、高分子裂解碳等性能特点;并重点阐述了酚醛树脂热裂解制备导电聚并苯多孔碳材料的方法——如氯化锌发泡法、乙醇发泡法、环己烷发泡法、沸石模板法等,为探索大容量、高电导率新型多孔碳电极材料的制备方法及在电池等领域中的应用提供借鉴。

聚并苯和氯代聚并苯同系分子的总能量与同系序数的相关性研究

聚并苯和氯代聚并苯同系分子的总能量与同系序数之间满足下列相关方程ET=aN +b,N =2n +1 ,R≈ 1 ,N为同系序数 ,n是苯环的结构单元数 .本文的计算值与文献值吻合 .

硅钨杂多酸锂作为聚并苯/锂二次电池的新型电解质研究

用聚并苯作正极活性材料,金属锂作负极,以硅钨杂多酸锂Li4SiW12O40代替高氯酸锂作电解质,制成了聚并苯/锂（PAS/Li）二次电池,对该二次电池的性能及影响因素尤其是Li4SiW12O40对电池容量、循环性能和自放电性质进行了系统研究.结果表明:与高氯酸理作电解质的PAS/Li二次电池相比,采用该新型电解质的二次电池不仅克服了高氯酸钾易吸水、易爆炸的不利因素,而且还具有较大的比容量和较小的自放电,循环性也很好,是一种新型、优秀的PAS/Li二次电池的电解质.

聚并苯和取代聚并苯电子性质的量子化学研究

准一维聚并苯体系是一类典型的梯形结构有机导体材料．采用量子化学一维紧束缚自洽场晶体轨道ＣＮＤＯ／２ 方法，研究了顺、反式聚并苯和取代聚并苯的结构、能量和电子布居．计算了甲基、甲氧基、氯和羟基取代聚并苯的电子能带，与聚并苯进行了分析比较．结果表明：（１）单取代使对称性明显降低，对聚并苯的能带结构影响较大，使能隙值普遍增大，导电性能降低．（２）双取代虽使电荷重新分布，但基本保持聚并苯自身结构特征．取代聚并苯与聚并苯比较能隙值变化不大．对于不同的取代基影响规律不同．对位双取代与间位双取代也表现出差异．（３）顺式和反式结构聚并苯的电子性质略有差异，取代后变化较大．

聚并苯与V_2O_5复合材料二次电池的性能

研究表明，象聚并苯（ＰＡＳ）等有机高分子，作为二次电池的正极材料，其循环性能良好，与实用的二次电池相比，有许多优良性能。但这种电池容量较小，不能很好满足实用要求￣［１，２］。而一些无机氧化物如Ｖ＿２Ｏ＿５等作为电池材料具有较大的容量￣［３］，但其循环性能差。因此我们设想在ＰＡＳ中混合少量无机氧化物，使制成的电池既保持ＰＡＳ良好的循环性能，又有较大的容量。本文对此作了初步探讨。

聚并苯材料的发展动态

<正> 一、前言聚并苯材料,是以许多苯环相互并接稠合构成的一系列共轭性高分子化合物为基质的,一类新型特种功能高分子材料。早在五十年代中期,日本本田等就曾对它的制造、性能等,进行过初步研究。但限于当时条件,加之产品性能又差,未引起人们的重视。八十年代以来,随看导电高分子材料热潮的兴起,对聚并苯材料的研究兴趣再度被激发起来,与其他导电高分子材料相比,由于它合成工艺简单、稳定性好,导电率大幅度可调等众多优点,而受到了人们的极大关注。目前,聚并苯材料的研究,已进入了应用阶段。