聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/多壁碳纳米管导电复合材料制备与性能

通过3,4-乙撑二氧噻吩（EDOT）在多壁碳纳米管（MWNTs）表面的原位氧化聚合,得到聚苯乙烯磺酸钠（PSSNa）掺杂聚（3,4-乙撑二氧噻吩）（PEDOT）/多壁碳纳米管导电复合材料.复合材料中PEDOT-PSSNa包覆在MWNTs表面,形成MWNTs为核、PEDOT-PSSNa为壳的纳米复合结构,PEDOT与MWNTs间存在较强的π-π＊共轭效应.复合材料的热失重受PEDOT分子骨架热降解和MWNTs热分解的双重控制,在300～500℃的热稳定性较PEDOT-PSSNa明显提高.聚合得到的核（MWNTs）-壳（PEDOT-PSSNa）结构能均匀分散在水中,形成具有良好透光性的水溶性复合分散体系.将水溶性复合材料涂覆于PET薄膜表面,室温电导率比PEDOT-PSSNa提高2个数量级.

聚3-戊酰基吡咯/多壁碳纳米管复合材料的制备与电导率研究

通过原位化学聚合法制备了聚3-戊酰基吡咯(PVPy)/多壁碳纳米管(MWNTs)复合材料.利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)与四探针法对样品的结构和性能进行了研究.FT-IR表明,PVPy与MWNTs分子间存在相互作用力.TEM显示,3-戊酰基吡咯(VPy)单体仅在MWNTs的外表面发生聚合.XRD谱显示,PVPy/MWNTs复合材料中MWNTs的两个特征结晶峰强度随着VPy/MWNTs原料比增加而逐渐降低,主要表现出PVPy的结晶峰.电导率测试结果表明,通过MWNTs与PVPy复合,可以显著的提高PVPy/MWNTs复合材料的导电性,其电导率分别为2.37 S/cm(VPy/MWNTs=2.5/1)与0.25 S/cm(VPy/MWNTs=5/1).

PAPy/MWNTs复合材料的制备及其导电性能研究

通过原位化学氧化聚合法制备了聚3-乙酰基吡咯(PAPy)/多壁碳纳米管(MWNTs)复合材料。利用FT-IR、1 H-NMR、XRD、FE-SEM、FE-TEM、TGA等方法对单体和复合材料进行了结构和性能表征。红外光谱显示PAPy与MWNTs间并没有发生化学反应,MWNTs仅作为3-乙酰基吡咯(APy)单体聚合的模板。FE-SEM与FE-TEM分析表明,PAPy仅涂覆在MWNTs的外表面,涂覆厚度取决于APy与MWNTs间的质量比。热重分析表明,MWNTs可以提高PAPy/MWNTs复合材料的热稳定性。利用四探针法对样品进行了电导率测试,发现通过MWNTs与PAPy复合,可以显著地提高复合材料的导电性,并通过控制投料比,可以使复合材料的电导率接近MWNTs的电导率。

碳纳米管增韧PHBV/TPU复合材料的研究

为提高PHBV与TPU两相之间的相互作用力,改善复合材料的力学性能及热稳定性,采用熔融共混法制备了PHBV/TPU/CNTs复合材料。用扫描电镜、X射线衍射仪、差示扫描量热计、热重分析仪和万能试验机分析了材料的表面形貌、晶体结构、热学性能以及力学性能。研究表明:添加碳纳米管(CNTs)后PHBV与TPU两相界面未产生分离,两相之间的作用力有所提高;碳纳米管的加入促进了PHBV的结晶且使其由熔融双峰变为熔融单峰。此外,PHBV/TPU/CNTs复合材料的力学性能及热稳定性也有了显著提高。相比纯PHBV,复合材料的初始降解温度提高15℃,P/30T/3CNTs复合材料的断裂伸长率提高1 800%左右。

聚3-辛基噻吩/MWNTs复合材料的导电性能研究

采用在氯仿溶液中超声共混,制备聚3-辛基噻吩(P3OT)和多壁碳纳米管(MWNTs)复合材料.当MWNTs掺杂量为3%时复合材料的电导率为1.43S·m-1,达到纯MWNTs的电导率水平.用FTIR光谱,TG,UV-Vis光谱,XPS和FESEM进行研究分析,认为MWNTs的离域电子与P3OT主链上的π电子之间形成π-π共轭,增加了P3OT主链的有效共轭度,被掺杂的P3OT具有很高的电导率,提高了复合材料的导电性能.MWNTs与被掺杂的P3OT组成相对独立的导体单元,对复合材料的导电网络形成起着主要作用.

碳纳米管/聚三己基噻吩复合材料增强空穴提取助力碳基CsPbI_(2)Br太阳电池实现新的记录效率

碳基钙钛矿太阳电池(C-PSCs)具有低成本和高稳定性的优势,这归因于碳电极的化学惰性和疏水性.然而,C-PSCs的光伏性能通常低于相应的金属电极器件,其中最重要的原因是钙钛矿层和碳电极之间低的空穴提取效率.这里,我们发展了一种基于碳纳米管/聚三己基噻吩(CNT/P3HT,CP)复合材料的空穴传输材料用于构建C-PSCs.P3HT和CNTs之间的强相互作用力增强了P3HT的结晶度,同时也改善了CNTs的分散性.相比于纯P3HT,CP复合材料中的CNT提供了空穴传输的高速通道,进而有效地降低电荷传输阻抗和改善空穴提取效率.这种CP复合材料被用于组装CsPbI_(2)Br C-PSCs,其光电压由1.233 V提高到1.355 V,能量转换效率也由13.29%提高到15.56%,刷新了碳基全无机钙钛矿太阳电池的记录.