磺化聚苯乙炔/多壁碳纳米管复合材料导电特性和机理的研究

将磺化聚苯乙炔(SPPA)与多壁碳纳米管(MWCNTs)超声共混制备得到SPPA/MWCNTs复合材料.用X光电子能谱仪、固体紫外-可见分光光度计、X射线衍射仪、四探针、场发射扫描电镜等对复合材料导电特性及机理进行研究.结果表明:SPPA/MWCNTs复合材料中SPPA与MWCNTs发生电荷转移而被掺杂,并且由于SPPA与MWCNTs间的电荷转移,彼此间存在一定的相互作用力;复合材料电阻呈负温度系数效应;SPPA/MWCNTs复合材料电导率发生两次突跃.可能的导电机理为,复合材料中SPPA不仅被MWCNTs物理填充,同时还被MWCNTs掺杂,复合材料中存在两种导电通路,一是SPPA与MWCNTs的碳原子发生电荷转移而被掺杂,彼此之间存在一定的相互作用力,导致SPPA包裹MWCNTs形成独立导体单元,这种独立单元相互接触形成导电通路;二是MWCNTs彼此之间相互接触形成导电通路,并建立了该导电机理的理论模型.

碳纳米管/聚苯乙炔复合材料的导电性

用AlCl3作催化剂制备了聚苯乙炔(PPA),用浓H2SO4进行磺化改性,通过共混制得碳纳米管(CNT)/PPA及磺化CNT/PPA复合材料,进行导电性能、XRD等测试。当CNT含量增加时,复合材料的电导率升高,磺化CNT/PPA的导电阈值比CNT/PPA的导电阀值降低了1%,前者达到极限电导率所需CNT的量是后者的10%;分析了随着温度变化影响复合材料电阻变化的因素;XRD测试表明,在CNT界面上的磺化PPA有新的晶型产生。

聚苯乙炔包覆多壁碳纳米管的制备及其分散性

用苯乙炔合成聚苯乙炔(PPA),对多壁碳纳米管进行纯化、氧化,然后将多壁碳纳米管与PPA一起在甲苯中超声分散.结果显示氧化多壁碳纳米管已被PPA包覆且能够稳定分散于甲苯溶液中,一个多月不沉降.分别采用傅立叶变换红外(FTIR)光谱、酸碱滴定、拉曼光谱分析氧化后多壁碳纳米管的结构变化.利用高分辨透射电镜(HRTEM)分别观察纯化、氧化、PPA包覆多壁碳纳米管的分散情况.

聚苯乙炔衍生物对碳纳米管的溶解作用与表面巯基官能化

设计合成了带巯基的聚苯乙炔衍生物,在产物的红外光谱上,3312和776 cm-1处炔氢特征吸收与2106 cm-1处碳碳三键的特征红外吸收消失;在产物的1H-NMR谱上,对应单体上炔氢的化学位移(δ=3.0)消失而对应共轭烯烃的化学位移(δ=6.4)出现;这些谱学特征变化证明了聚合反应的发生.巯基官能化的聚苯乙炔不仅能够发挥聚苯乙炔衍生物对碳纳米管的增溶作用,而且具有将碳纳米管表面巯基功能化的特殊性能.通过巯基与ZnO之间的强相互作用,ZnO纳米粒子被组装到巯基官能化的聚苯乙炔/碳纳米管杂化结构的外壳.本研究提供了制备新的多元复合纳米结构材料的方法.

聚苯乙炔立体结构与光致发光性能关系的研究

使用有机金属铑、金属钨 /四苯基锡催化剂体系聚合苯乙炔 ,分别获得了高产率和高分子量的聚苯乙炔 .使用UV ,IR ,NMR ,GPC等分别对聚合物结构进行了表征 .采用不同波长的激发光对聚合物荧光性能进行研究 ,详细分析了聚合物结构与荧光性能之间的关系 .研究结果发现 ,不同聚合物结构对聚合物荧光性能产生很大影响 ,规整性高的聚合物 ,将有较高的发光量子效率 ;聚合物规整性差 ,将可能导致多个荧光发光结构点 ,其荧光强度降低 .

六羰基钨催化制备聚苯乙炔及其荧光性能的研究

用W(CO) 6 催化体系聚合苯乙炔 ,以高产率获得较高相对分子质量的聚苯乙炔。使用UV、IR、GPC等分别对聚苯乙炔结构进行表征。采用不同波长的激发光对聚苯乙炔荧光性能进行了详细研究 ,结果表明 :当聚苯乙炔用 31 0nm激光激发时 ,呈现 3个荧光发光峰 ,峰值分别在348、396和 61 0nm处 ,与其溶液的紫外吸收有类似的光谱曲线特征。荧光峰在 348nm处的荧光 ,当聚苯乙炔质量浓度大于 0 0 5g L时 ,呈现荧光猝灭效应 ;在聚苯乙炔质量浓度为 1 0 - 4g L时 ,呈现出最大的荧光发光量子效率。当激发光波长低于 2 70nm和高于 340nm时 ,348nm波长荧光消失 ;荧光峰在 396nm处的荧光 ,当聚苯乙炔的质量浓度为 1 0 - 2 g L时 ,呈现最大的发光量子效率 ,聚苯乙炔的质量浓度增大或降低 ,其发光强度均呈现减弱现象 ;荧光峰在 61 0nm的荧光 ,在聚苯乙炔质量浓度为 1 0 - 4g L时 ,呈现最大的发光量子效率。荧光性能研究结果证明这种催化剂获得的聚苯乙炔具有多种异构链结构。

磺化聚苯乙炔/多壁碳纳米管复合材料导电机理研究

将磺化聚苯乙炔(SPPA)与多壁碳纳米管(MWNT)超声共混制备得到SPPA/MWNT复合材料.用四探针电阻率测试、场发射扫描电镜(FESEM)、XPS、UV-Vis、XRD等方法对复合材料导电机理进行研究.结果表明,SPPA/MWNT的电导率发生两次突跃;掺杂剂MWNT具有低的临界阈值;临界阈值附近,复合材料中MWNT具有不连续分布的现象及复合材料电阻呈负温度系数(NTC)效应;SPPA/MWNT复合材料中MWNT的碳原子对SPPA进行掺杂.推测复合材料的导电机理为,共轭聚合物SPPA不仅被导电粒子MWNT物理填充,同时还被MWNT的碳原子掺杂,使复合材料中存在两种导电通路而导电,一是因被掺杂而成为高电导率主体的SPPA相互接触形成的导电通路,二是MWNT相互接触形成的导电通路.

主链含三苯胺单元的聚苯乙炔的合成及其电致发光性能

采用4-甲基三苯胺的二醛基化合物分别与对、间、邻 二甲基苯的膦盐反应,制备了三种含三苯胺单元的聚苯乙炔类共聚物TPA PPV、TPA PmPV和TPA PoPV。结果表明:TPA PPV和TPA PmPV具有良好的热稳定性和光电化学性能,该类共聚物不但具有良好的空穴传输性能,而且作为发光材料应用于发光器件时可以调制发光颜色。

聚苯乙炔/碳纳米管复合材料的制备及导电性

以无水A lC l3为催化剂合成了聚苯乙炔(PPA)、用浓H2SO4进行磺化改性,并通过共混制得了PPA/碳纳米管(CNT)及磺化PPA/CNT复合材料;研究了复合材料的导电性及电导率与CNT含量的关系。结果表明:磺化PPA/CNT导电阈值比PPA/CNT的降低了1%,前者达到极限电导率所需CNT的量是后者的10%;X-射线衍射(XRD)测试表明,在CNT界面上的磺化PPA有新的晶型产生。

聚苯乙炔的电性能研究

用四种掺杂剂,I_2、Br_2、BF_3·乙醚和发烟H_2SO_4,作了聚苯乙炔(PPA)的掺杂。对掺杂及未掺杂的PPA做了电导率测定。实验表明,发烟H_2SO_4掺杂效果较好(电导率提高10~7倍),I_2较差。对不同分子量和不同密度的PPA的电导率测定表明;PPA分子量越高,电导率越高;PPA密度越大,电导率越高,并且PPA分子量越大,掺杂后电导率提高的幅度也越大。本文还讨论了掺杂机理和无水AlCl_3在苯乙炔聚合过程中的同步掺杂作用。

聚苯乙炔的合成及其性能研究

利用无水ＡｌＣｌ３作催化剂，通过本体聚合制备出具有一定溶解性和导电率的聚苯乙炔（ＰＰＡ）。对其导电率、溶解性、成膜性和聚合催化体系进行了研究。结果表明：该法合成的聚苯乙炔为顺式—反式结构，产物溶解性和成膜性均良好，电导率受聚合催化体系影响较大。

酞菁改性聚苯乙炔高分子的微波介电性能研究

针对电磁环境的严重污染,克服目前电磁屏蔽的弊端,用吸波材料从根本上消除电磁污染是关注的方向。本文基于分子设计的思路,在聚苯乙炔侧链引入酞菁基团对其化学改性,并对其性能作了初步的探索。研究结果表明这种改良的新型高分子具有较好的吸波性能。

以WOCl_4为催化剂聚苯乙炔的合成与表征

制备了一种用于苯乙炔聚合的新催化剂 WOCl_4,研究了 WOCl_4催化苯乙炔聚合的特征。该催化剂具有反应时间短(10分钟)、WOCl_4用量少[0.668%(mol)]、聚苯乙炔产率高(～90%)和分子量大(n=30995)等特点。WOCl_(?)对苯乙炔的催化聚台过程可能按易位催化和络合僵化两种机理进行。得到反-顺式和顺-反式两种微观结构的聚苯乙炔。

聚苯乙炔/碳纳米管复合材料的导电性能研究

本文以无水A lC l3作催化剂合成聚苯乙炔(PPA),用H2SO4对其进行磺化改性,采用其混法制得了PPA/碳纳米管(CNTs)及磺化PPA/CNTs复合材料,对二者的常温电导率及变温电导率进行了测试。结果表明:磺化PPA的电导率较PPA的提高了3个数量级;随着CMTs含量增加,复合材料的电导率升高;PPA/CNTs导电的阈值是3%,达极限电导率(0.04S/m)所需CNTs含量为25%,而磺化PPA/CNTs导电的阈值是2%,达极限电导率所需CNTs(0.14 s/m)含量为25%。并分析了温度变化对复合材料电阻变化的影响因素。

反式聚苯乙炔的光电导

聚苯乙炔(PPA)是一种共轭高分子材料,具有较好的光电导性能。因反式PPA比顺式具有较高的光暗比,本文研究了反式PPA的光导和暗导特性,得到的光、暗导曲线基本平行,说明本征载流子和光生载流子的输运机制是相似的。在欧姆区的光导和暗导的活化能分别为0.24±0.03eV和0.58±0.03eV。

含硫脲聚苯乙炔的合成及其阴离子识别性能

设计合成1-(4-乙炔苯基)-3-(4-硝基苯)硫脲,聚合得到含硫脲聚苯乙炔poly(1)。通过一系列阴离子的正四丁基铵盐评价其阴离子识别性能。加入CH3CO-2,C6H5CO-2和F-后,poly(1)的DMF溶液颜色由黄色变成橙红色;而加入Cl-,HSO-4,Br-和NO-3后,溶液颜色不变,结果表明poly(1)显示阴离子识别能力。1H NMR滴定表明硫脲和阴离子的氢键引发poly(1)的比色响应。poly(1)对阴离子的结合能力大小顺序排列为:C6H5COO-≈CH3COO-≈F-Cl-≈HSO-4≈Br-≈NO-3,其阴离子选择性与阴离子的碱性相关。

导电高聚物聚苯乙炔及其衍生物

聚苯乙炔(PPA)是一种具有半导体特性的高聚物。本文介绍了PPA及其衍生物的合成、化学结构与谱图及载流子的输运性质。

聚苯乙炔的伏安特性

聚苯乙炔的伏安特性周淑琴（中国科学院化学研究所北京１０００８０）关键词聚苯乙炔，伏安特性，欧姆电导，空间电荷限制电流，高斯分布陷阱能级，陷阱态密度聚苯乙炔（ＰＰＡ）是一种具有π电子的共轭高分子聚合物，它的光电导特性引起了同行的兴趣［１］．目前高分...

溴蒸气掺杂聚苯乙炔的导电性能

通过溴蒸气的吸附,聚苯乙炔(PPA)的电导率比吸溴前提高近12个数量级.将溴掺杂的粉末样品压片成型后发现其电导率随时间的增加而提高.固体紫外光谱、红外光谱和X光电子能谱表明溴与PPA之间存在较强的共轭作用,形成了电子转移复合物;溴掺杂有利于增大PPA的共轭程度,提高PPA的电导率;压力作用有助于增强溴对PPA的掺杂效应.

六氯化钨/正丁基三苯基锡催化聚苯乙炔的制备及荧光性能研究

使用新型WCl6-n -BuPh3 Sn催化体系聚合苯乙炔 ,获得了高产率和高分子量的聚苯乙炔。研究了不同聚合溶剂对聚合物结构及分子量影响 ,使用UV、IR、NMR、GPC等分别对聚合物结构进行表征。采用不同波长的激发光对聚合物荧光性能进行详细研究 ,结果表明 :在低于 2 90nm和高于 40 0nm激发光波长 ,聚合物几乎不呈现荧光性能。当聚合物在 3 5 0nm被激发时呈现较强发光量子效率。对聚合物溶液荧光性能的研究表明 :当溶液浓度低于 0 .1g/L时 ,聚苯乙炔发光强度与溶液浓度成正比 ,在溶液浓度高于 0 .1g/L ,例如 0 .5 g/L时呈现出浓度自猝灭效应。同时 ,从荧光性能研究显示这种催化剂获得的聚合物具有较差的规整性。