聚对苯乙烯磺酸微球的绿色制备及催化合成生物柴油

以水为介质、苯乙烯(St)为基体单体、二乙烯苯(DVB)为交联单体、对苯乙烯磺酸钠(Na SS)为功能单体、甲基丙烯酸(MAA)为水溶性单体、过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用无皂乳液聚合法制备了聚对苯乙烯磺酸微球(PSS)。利用FTIR、XPS、SEM、TGA和DSC对其进行了表征,并对其粒径、Zeta电位、比表面积、酸密度进行了考察,探讨了Na SS、DVB和KPS用量对PSS结构、性能的影响。当H_(2)O为90m L、St为76.9 mmol、MAA为9.3 mmol、NaSS为0.7mmol、DVB为7.7 mmol、KPS为0.7mmol时,制备的PSS-3粒径均匀且酸密度较高。然后,将PSS-3作为固体酸催化剂,用于催化油酸/甲醇酯化合成生物柴油(油酸甲酯)。结果表明,当甲醇/油酸的物质的量比为10∶1、PSS-3用量为油酸质量的2%、反应温度为80℃、反应时间为6h时,油酸的转化率可达86.4%。PSS-3作为固体酸催化剂具有较好的重复使用性能,循环使用4次后油酸转化率没有明显下降。

聚对苯乙烯磺酸钠添加剂的分子量对水煤浆浆体性质的影响

选用了变质程度不同的八种煤和三种不同分子量的聚对苯乙烯磺酸钠（PSS）添加剂，详细考查了该添加剂的分子量对水煤浆浆体性质的影响。结果发现，在考查PSS相对分子量的范围内（质均分子量为5．34×10^4-33．39×10^4），八种煤的水煤浆成浆性随着分子量的增大而增加，水煤浆成浆性与PSS添加剂的平均分子量的关系可归因于添加剂在煤粒上的吸附，分子量小的PSS在煤粒上的吸附量大于分子量大的PSS：PSS分子量的增加有利于水煤浆的流变性由胀性向假塑性转变；PSS分子量的增加使水煤浆的静态稳定性得到显著的改善。

InCl_3提高聚乙撑二氧噻吩/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)的电导率

通过添加金属盐离子三氯化铟(InCl_3),成功制得高电导率聚乙撑二氧噻吩/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)薄膜。薄膜的电导率增加了数百倍,并且透光率降低不大,达到了73%。通过红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及原子力扫描显微镜(AFM)分析发现,添加InCl_3后,PEDOT/PSS的本征结构并没有发生变化,可能导致其链结构发生一些改变;加入InCl_3会导致包裹在核壳结构的PSS量减少,使得电导率增加。

水溶性聚苯胺的合成及导电防腐涂料的制备

以高分子酸为掺杂剂合成了水溶性聚苯胺,并探讨了掺杂剂体系对产物性能的影响.测试结果表明:采用聚对苯乙烯磺酸掺杂合成的聚苯胺(PANI/PSSA),当[PSSA]/[An]=1,[APS]/[An]=1.2时,产物电导率达到最大值0.19 S/cm,且溶液可长时间稳定.用该溶液与水性环氧树脂共混,在镁合金表面制备出具有防腐、导电双效功能的涂层;电化学阻抗谱及极化曲线研究表明,当面漆中聚苯胺含量为15%时,涂层防腐性能优异,电导率达到4.7×10-6S/cm,相比纯环氧涂层,腐蚀电位正移了279 m V,自腐蚀电流密度从7.01×10-6A/cm2下降到1.31×10-8A/cm2,此时涂层具备防静电和防腐蚀的功能.

微纳米花状高聚物纤维基有机电化学晶体管及其性能

纤维基有机电化学晶体管因其生产工艺灵活、柔性可编织、工作电压低、灵敏度高、选择性及生物相容性优异等特点在可穿戴柔性电子产品、理疗保健和生物传感领域应用前景广阔,并成为各国科研工作者争相研究的热点。针对目前有机薄膜晶体管平面结构存在的缺陷,采用一维柔性芳纶纤维为电极原材料,分别利用十六烷基三甲基溴化铵和氧化石墨烯对纤维表面进行改性,并在改性纤维表面原位聚合一层聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚对苯乙烯磺酸钠导电高分子。所得纤维电极导电性可高达600Ω/cm,将该纤维电极组装成有机电化学晶体管器件,其输出性能稳定且开关比可达103数量级。

氮硫共掺杂多孔碳材料制备及其电容性能研究

碳材料因电化学稳定性好,被广泛用作超级电容器电极材料,但是其比电容较低,目前多通过对碳材料进行杂原子掺杂来提高其比电容。碳材料中杂原子掺杂量对其电容性能有重要影响。以静电交联的聚苯胺和聚对苯乙烯磺酸为碳材料的前驱体,其中静电交联作用可提高氮和硫元素的掺杂量,从而获得具有高比电容的多孔碳材料。当电流密度为1 A/g时,所制备碳材料的比电容为160 F/g,且具有良好的循环稳定性,而纯聚苯胺制备的碳材料比电容仅为110 F/g。

不同掺杂剂对PEDOT：PSS薄膜结构及其性能的影响

为改善聚二氧乙基噻吩∶聚对苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)薄膜的光电性能,采用共混-旋涂法在玻璃基片上分别制备出经丙三醇、山梨醇、二甲基亚砜(DMSO)掺杂的PEDOT∶PSS透明导电膜。利用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),原子力显微镜(AFM),紫外可见分光光度计及四点探针法对薄膜的微结构与性能进行了研究。实验结果表明:不同掺杂剂的加入均未改变PEDOT∶PSS薄膜的聚集态结构,而薄膜的表面形貌出现了明显的不同;掺杂后薄膜电导率和透光率均有明显提高,并且经退火后电导率随着退火温度的升高而增加;在相同的掺杂浓度下,掺杂山梨醇的PEDOT∶PSS薄膜表现出最好的电导率和透光率。

导电高分子PEDOT/PSS稳定的Pt_3Co纳米粒子的制备及电、磁性

利用一步共还原法在导电高分子聚二氧乙基噻吩/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)水溶液中合成了磁性纳米复合物Pt3Co-PEDOT/PSS.利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、超导量子干涉仪(SQUID)对其进行了表征.结果表明Pt3Co纳米粒子为面心立方结构(fcc),粒子平均粒径为9.6nm,标准偏差为2.4nm.用旋转涂膜法制备的Pt3Co-PEDOT/PSS薄膜导电率(σ)在1.6～4.0S/cm之间.当温度在阻塞温度(TB,110.5K)以上时,纳米复合物Pt3Co-PEDOT/PSS显示出超顺磁性,低于TB时呈铁磁性,在5K时其剩磁(Mr)和矫玩力(Hc)分别为4.1emu/g和701Oe(奥斯特).

PDDA/PSS分子沉积膜的摩擦学行为研究

以聚对苯乙烯磺酸钠为聚阴离子,聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐为聚阳离子在基底上交替沉积制备分子沉积膜。用紫外-可见吸收光谱仪、接触角测量仪、原子力显微镜对所制备的有序薄膜进行了表征。用UMT-2摩擦仪考察了超薄膜的摩擦学行为,结果表明,所制备的超薄膜具有良好的减摩抗磨性能,薄膜的表面电荷及亲水、疏水性对其摩擦学行为有较大影响,负电荷表面、亲水性强的表面在较高湿度下,耐磨寿命较长。

PEDOT/PSS的合成及在抗静电涂料中的应用

利用过硫酸铵为氧化剂通过化学氧化法合成了聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）/聚对苯乙烯磺酸（PEDOT/PSS）。红外光谱证明了PEDOT/PSS的合成。研究了PSS、过硫酸铵的用量,理论固含量的大小对PEDOT/PSS的导电性能及粒径的影响。发现化学氧化法制备PEDOT/PSS较佳的反应条件：PSS中磺酸基与单体的摩尔比为2∶1;过硫酸铵与单体的摩尔比为1.5∶1;固含量范围为2.8%-4.2%。分析了PEDOT/PSS胶粒形成的机理。并用PEDOT/PSS配制成抗静电涂料,在聚丙烯（PP）,聚对苯二甲酸二醇酯（APET）,聚苯乙烯（PS）基材上涂布测得表面电阻。表面电阻范围为107Ω-108Ω,具有良好的透明性与附着力。

退火工艺对PVA／PEDOT：PSS共混纤维性能的影响

将聚乙烯醇(PVA)的水溶液与聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚对苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)水分散液共混,以甲醇作为凝固浴,通过湿法纺丝制得PVA/PEDOT:PSS共混导电纤维。通过改变湿法纺丝后处理过程中的退火工艺,探究不同的退火工艺对PVA/PEDOT:PSS共混导电纤维性能的影响。通过红外光谱分析仪、高阻计、电子单纤维强力仪和扫描电子显微镜对共混纤维的结构与性能进行测试表征。结果表明,随着退火温度的增加及退火时间的延长,PVA/PEDOT:PSS共混导电纤维的电导率均呈现出增加的趋势;单纤维拉伸强度逐渐增加,拉伸断裂伸长率逐渐减小;纤维表面粗糙度增大,沟槽数量增多。

乙二醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS导电纤维结构和性能的影响

通过湿法纺丝制备聚乙烯醇(PVA)/聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚对苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)共混纤维,为改善共混纤维的导电性能,在PVA/PEDOT∶PSS共混纺丝液中加入乙二醇,制备出掺杂不同乙二醇含量的共混纤维。探究了乙二醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维结构和性能的影响,并分析机理。采用红外光谱、原子力显微镜、显微共聚焦激光拉曼光谱仪,高阻计和电子单纤维强力仪对共混纤维的结构和性能进行测试表征。结果表明,随着乙二醇掺杂量的增加,共混纤维电导率逐渐增加,最高达到15.9 S/cm;拉曼光谱显示乙二醇掺杂使PEDOT主链发生苯醌转变,PEDOT的主要特征峰发生红移;红外光谱显示掺杂不改变共混纤维的化学组成;原子力显微镜结果显示随着乙二醇掺杂质量分数的提高,PEDOT与过剩PSS发生相分离,共混纤维表面粗糙度增加;此外,随着乙二醇掺杂质量分数的提高,共混纤维的拉伸强度逐渐升高,断裂伸长逐渐降低。

凝固浴中氯化锂的添加对PEDOT∶PSS导电纤维结构与性能的影响

以不同比例的丙酮/异丙醇为凝固浴,通过湿法纺丝制备聚3,4-乙撑二氧噻吩∶聚对苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)纤维,确定纺丝最佳凝固浴配比是丙酮/异丙醇体积比1∶1。在此基础上,探究了凝固浴中加入不同量的氯化锂对PEDOT∶PSS纤维结构和性能影响,并分析其机理。采用扫描电子显微镜、数字万用表、电子单纤维强力仪、显微共聚焦拉曼光谱仪、X射线衍射仪对纤维结构和性能进行测试表征。结果表明,凝固浴中氯化锂的加入可使纤维内部均匀紧密,并有效增加纤维强度,在氯化锂质量分数为0.4%时,纤维强度高达(247±7.5)MPa;且氯化锂的添加不改变纤维的结晶,但能使PEDOT分子链的共轭结构缩短,增加缠结,提高纺丝连续性和纤维强度。

合成条件及二次掺杂剂对PEDOT／PSS水分散液电导率的影响

为提高聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)水分散液的稳定性和电导率,研究了聚合时的搅拌速率和掺杂剂PSS用量对PEDOT/PSS水分散液导电性能和稳定性的影响,发现最佳搅拌速率为720 r/min,PSS的最佳含量为PSS与EDOT的质量比为3∶1.同时,研究了聚乙二醇200(PEG 200)、PEG 400、二甲基亚砜(DMSO)、乙二醇(EG)和山梨醇作为二次掺杂剂对PEDOT/PSS水分散液电导率的影响.结果表明,添加一定量的二次掺杂剂均可以提高PEDOT/PSS水分散液的电导率,其中山梨醇的效果最好,当添加质量分数为9%的山梨醇时,PEDOT/PSS的薄膜电导率从0.45 S/cm增加到51.26 S/cm,这主要是因为山梨醇的加入使得PEDOT主链由苯式结构转变为醌式结构,更有利于载流子的迁移.

新型阳离子交换树脂D301-g-PSSS的制备及其对金属离子的吸附性能

利用D301树脂表面的氨基与过硫酸铵构成氧化–还原引发体系,实现了单体对苯乙烯磺酸钠在D301树脂表面的接枝聚合,制得D301树脂表面接枝聚对苯乙烯磺酸钠(PSSS)(D301-g-PSSS)吸附材料。采用傅立叶变换红外光谱对D301-g-PSSS进行了表征,并用称重法和滴定法测定了其接枝率,在适宜条件下的接枝率分别达到17.7%,17.3%。考察了D301-g-PSSS对Al3+,Cu2+,Fe3+的吸附性能。D301-g-PSSS对3种金属离子具有很强的吸附能力,最大吸附容量可分别达到13.285,14.864,15.10 mg/g。3种金属离子的等温吸附符合Langmuir等温吸附模型,平衡吸附容量随着pH值的增大而增大,随着温度的升高而减小。D301-g-PSSS具有较好的重复利用性,重复使用6次D301-g-PSSS吸附Fe3+,其吸附容量变化不大。

电磁功能PEDOT/PSS的制备及性能研究

用Massart水解法制备了纳米Fe3O4,然后在其磁流体溶液中原位合成了Fe3O4-PEDOT/PSS纳米复合物,通过XRD、SEM、PPMS等测试对纳米复合物的形态、结构及电磁性能进行了研究。实验制备的纳米Fe3O4的粒径为8nm,纳米复合粒子的粒径为100nm～200nm,且同时具有良好的磁性能和导电性。优化实验条件下,可得到饱和磁化强度为15.3emu/g,电导率为1.37S/cm的纳米复合粒子,实验表明复合物饱和磁化强度随着Fe3O4的含量的增加而增加,电导率随着Fe3O4的含量的增加先增加后减小。

聚乙二醇对PEDOT-PSS导电性能的影响

通过共混法将不同浓度的聚乙二醇(PEG)加入聚二氧乙基噻吩/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)中制备了PEDOT-PSS/PEG复合膜。采用四探针法测量复合膜的电导率。实验结果表明聚乙二醇的加入明显影响PEDOT-PSS的电导率。随着聚乙二醇浓度的增加,复合膜的电导率迅速增加至最大值,然后缓慢下降。而且,聚乙二醇分子量和环境温度对复合膜的电导率也影响很大。在lnσ_(DC)和T^(-1/2)之间存在一个良好的线性关系。

牵伸倍率对PEDOT-PSS/PVA复合导电纤维结构与性能的影响

将合成的导电聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚对苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)与聚乙烯醇(PVA)共混,通过湿法纺丝,得到了电导率较高、力学性能良好、可进行机织的PEDOT-PSS/PVA复合导电纤维,研究了牵伸倍率对纤维导电性能、结构、热性能和力学性能的影响。结果表明:随着牵伸倍率的增加,PEDOT-PSS/PVA复合导电纤维表面的微纤数量增加,结晶性能、热稳定性及力学性能均有所提高;当PEDOT-PSS/PVA复合导电纤维的牵伸倍率为4.0时,其断裂强度、伸长率和初始模量分别为6.74cN/dtex、5.95%和42.43cN/dtex,电导率可达到34.5S/cm,具有良好的应用性能。

退火及掺杂对空穴传输层PEDOT:PSS电学特性的影响

采用匀胶机旋转涂成膜的方法,在手套箱中制备PEDOT聚对苯乙烯磺酸(PSS)薄膜。详细研究了退火和掺杂对薄膜电学特性的影响,结果发现,在本实验范围内,薄膜的电导率随退火的温度和时间增加均呈现出最大值,这与薄膜的表面形貌是密切相关的;并且,由于材料的亲水性,导致真空下比N2和空气条件下退火薄膜的电导率要高;通过掺杂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和乙二醇,使薄膜的电导率提高了近3个量级。