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.

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.

导电复合材料磺化聚苯乙炔／多壁碳纳米管研究

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、X光电子能谱、紫外-可见-近红外光谱、X射线衍射和场发射扫描电镜等方法对复合材料进行研究。结果显示:MWNT与SPPA之间存在较强的相互作用;SPPA／MWNT复合材料导电特性具有低临界阈值和电阻负温度系数(NTC)等现象。表明在复合材料中SPPA与MWNT相互作用发生电荷转移,使MWNT周围的SPPA具有较高的电导率,这种具有较高电导率的SPPA彼此之间可相互接触形成导电通路。