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化学氧化聚合法制备聚吡咯及其应用研究

作　者: 陈泳
导　师: 朱绪飞
学　校: 南京理工大学
专　业: 材料学
关键词: 聚吡咯氧化剂掺杂剂电导率热稳定性铝电解电容器
分类号: TB39
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

采用化学氧化聚合法在纤维素薄膜的孔隙中及表面上形成聚吡咯。研究不同氧化剂对聚吡咯／纤维素复合导电膜的电导率和热稳定性的影响以及对铝氧化膜的腐蚀作用。结果表明，过硫酸铵是适合用于聚吡咯铝电解电容器制作的氧化剂。研究了不同掺杂剂制备的复合导电膜的电导率、热稳定性及阻抗一频率特性。结果表明，使用TSA为掺杂剂时，电导率最高；使用SDS、DBSA或HCl为掺杂剂时，热稳定性增强；使用HCl或DBSA为掺杂剂时，阻抗随频率升高而下降。研究了外加电场对复合导电膜电导率的影响，结果表明，电导率随着场强的增加而降低。合成了聚吡咯粉末并研究了其热老化情况。结果表明，氧会加速聚吡咯老化。制作了聚吡咯铝电解电容器，研究了其各项性能及制作工艺。

全文目录

1 引言  8-18
  1.1 导电高分子简介  8
  1.2 PPy的结构和导电机理  8-10
    1.2.1 PPy的结构  9
    1.2.2 PPy的掺杂机理  9-10
  1.3 PPy的合成方法  10-12
    1.3.1 化学氧化聚合法  10-11
    1.3.2 电化学聚合法  11-12
  1.4 影响PPy导电性的因素  12-13
    1.4.1 氧化剂的影响  12
    1.4.2 掺杂剂的影响  12-13
    1.4.3 温度的影响  13
    1.4.4 其它影响因素  13
  1.5 PPy在铝电解电容器中的应用  13-16
  1.6 本文的主要工作  16-18
2 不同氧化剂制备PPy及性能研究  18-24
  2.1 实验部分  18-20
    2.1.1 仪器与试剂  18
    2.1.2 PPy／cellulose复合导电膜的制备及电导率测试  18-19
    2.1.3 PPy／cellulose复合导电膜的热稳定性测试  19
    2.1.4 不同氧化剂对电容器中铝氧化膜的腐蚀性测试  19-20
  2.2 结果与讨论  20-23
    2.2.1 不同氧化剂对PPy／cellulose复合导电膜的导电性的影响  20-21
    2.2.2 不同氧化剂对PPy／cellulose复合导电膜的热稳定性的影响  21-22
    2.2.3 不同氧化剂对电容器中铝氧化膜的影响  22-23
  2.3 本章小结  23-24
3 不同掺杂剂制备PPy及性能研究  24-38
  3.1 实验部分  24-27
    3.1.1 仪器与试剂  24
    3.1.2 PPy粉末的制备及电导率测试  24-25
    3.1.3 PPy／cellulose复合导电膜的制备及电导率测试  25
    3.1.4 PPy／cellulose复合导电膜的热稳定性测试  25
    3.1.5 PPy／cellulose复合导电膜在不同温度下的电导率测试  25
    3.1.6 PPy的TGA与DTA测试  25-26
    3.1.7 PPy的FT-IR测试  26
    3.1.8 PPy／cellulose复合导电膜的阻抗-频率特性测试  26
    3.1.9 PPy／cellulose复合导电膜在外加电场下的电导率测试  26-27
  3.2 结果与讨论  27-37
    3.2.1 不同掺杂剂对PPy产率及导电性的影响  27-29
    3.2.2 不同掺杂剂对PPy／cellulose复合导电膜的热稳定性的影响  29-31
    3.2.3 空气中的氧对PPy热老化的影响  31-35
    3.2.4 不同掺杂剂对PPy／cellulose复合导电膜的阻抗-频率特性的影响  35
    3.2.5 外加电场对PPy／cellulose复合导电膜的电导率的影响  35-37
  3.3 本章小结  37-38
4 PPy在铝电解电容器中的应用初探(卷绕式)  38-49
  4.1 实验部分  38-43
    4.1.1 仪器与试剂  38
    4.1.2 PPy铝电解电容器的制作(工艺方法一)  38-39
    4.1.3 PPy铝电解电容器的制作(工艺方法二)  39-40
    4.1.4 PPy铝电解电容器的制作(工艺方法三)  40-41
    4.1.5 PPy铝电解电容器的制作(工艺方法四)  41-42
    4.1.6 电容器性能测试  42-43
  4.2 结果与讨论  43-48
    4.2.1 四种工艺方法的比较  43-47
    4.2.2 PPy电解质降低电容器损耗的机理探讨  47-48
    4.2.3 PPy电解质降低电容器高频段阻抗的机理探讨  48
  4.3 本章小结  48-49
5 PPy在铝电解电容器中的应用初探(片式)  49-61
  5.1 实验部分  49-51
    5.1.1 仪器与试剂  49
    5.1.2 电容器阳极箔的制备  49
    5.1.3 PPy电解质层的制备  49-50
    5.1.4 电容器阴极的引出  50
    5.1.5 电容器性能测试  50-51
    5.1.6 DBSA溶液和TSA溶液形成氧化膜能力测试  51
  5.2 结果与讨论  51-60
    5.2.1 不同掺杂剂制备的PPy电解质对电容器(已老练)性能的影响  51-54
    5.2.2 PPy铝电解电容器老练机理的探讨  54-60
  5.3 本章小结  60-61
6 结束语  61-63
  6.1 本文的主要结论及特色  61-62
  6.2 有待进一步解决的问题  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-68
附录  68

化学氧化聚合法制备聚吡咯及其应用研究

内容摘要

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