导电聚合物PEDOT-PSS的合成及其复合应用研究

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ccssddnn_ccssddnn
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自白川英树等人于20世纪七十年代合成聚乙炔以来,导电聚合物由于其具有特殊的长链有机结构和优异的电化学性能,引起了科学界的广泛关注,不同类型和结构的导电聚合物相继被合成出来。近年来,PEDOT-PSS作为水分散性的导电聚合物,由于其高导电性、良好的环境稳定性和透明性,在太阳能电池,防静电涂层,OLED显示器、电催化等领域日益受到重视。PEDOT与PSS分子之间通过离子间的静电作用力相结合,较易通过掺杂来调控聚合物的性能。本文首先研究了PEDOT-PSS合成过程的微观结构变化及其性能调控,在此基础上,研究了其在抗静电涂料、复合金属纳米材料以及催化领域的应用,具有较高的学术价值与工业应用前景。主要研究工作如下:  1.通过化学氧化聚合法合成了导电聚合物PEDOT-PSS水分散体,并通过紫外、红外、扫描电镜与粒度分析仪对其结构与形貌进行了表征。在此基础上,对合成条件进行了优化,研究了反应条件对聚合物体系稳定性及电导性的影响。实验结果表明,聚合初期是形成稳定微结构的关键时期。随着反应的进行,聚合物从不连续的团簇结构向连续的网络状结构转变,导电性能随之增加。此外,PSS用量对于聚合物体系稳定性有着重要影响。随着PSS用量的增加,聚合物体系稳定性增加,但导电性逐渐降低。  2.以PEDOT-PSS为导电基质,水性聚氨酯为成膜树脂,制备了导电涂料。在此基础上,通过调整不同助剂的配比,对导电涂料性能进行了优化。实验结果表明,水性聚氨酯用量在20wt.%~25wt.%之间,导电涂料成膜性能较好。导电聚合物PEDOT-PSS用量在25.2wt.%~35.2wt.%之间,导电涂料表现出良好的电导性、粘附性与透光性。改变其他助剂可以有效的调控导电涂料的表观及导电性能。同时,温度对于导电涂料的粘度和表面张力有着显著的影响。  3.采用硝酸银为原料,EDOT为还原剂,PSS为稳定剂,制备了复合导电体系PEDOT-PSS@Ag,并通过紫外、红外与XR对其进行了表征。在此基础上,对合成条件进行了优化,重点对复合导电体系的稳定性进行了研究。实验结果表明,还原剂EDOT用量对于Ag粒子尺寸有很大影响。随着还原剂用量的增加,Ag粒子的尺寸变小,当EDOT用量从0.1g增加到0.4g时,平均粒径从13.7nm降至8.2nm。随着PSS用量增加,复合体系中Ag粒子表面包覆程度升高,复合体系稳定性增加,但复合体系的电导性逐渐降低。  4.以对硝基苯酚为反应底物,硼氢化钠为还原剂,研究了复合导电体系PEDOT-PSS@Ag的催化还原性能。在此基础上,对复合导电体系的催化还原性能进行了优化。实验结果表明,随着复合体系中Ag粒子的尺寸增加,催化活性减小。随着Ag粒子表面包覆程度增加,催化活性降低。随着Ag粒子浓度增加,催化活性增加。
其他文献
该文以群青颜料粒子作为研究对象,利用界面反应法设计了系列对其微胶囊化表面改性的实验,分析了影响胶囊化群青的耐酸性及色差的各种因素,从而摸索出较为适宜的微胶囊化实验
酮洛芬(Ketoprofen)是α-芳基丙酸类非甾体抗炎药(NSAIDs)的一种,临床上主要用于风湿性关节炎、痛风等疾病的治疗,药理学研究发现S-酮洛芬表现出解热、镇痛的药理活性,而R-型一
20世纪末之前,沸石分子筛和活性炭是工业应用上的主力,随着时代的进步,传统的多孔材料渐渐地不能适应工业的要求,这时新型金属有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)诞生了
与非生物催化剂相比,生物(酶)催化剂具有反应条件温和、反应速率快、催化作用专一等优点,因而它在工业中扮演的角色越来越重要。脂肪酶是一种重要的生物催化剂,其在催化过程中具有