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导电聚合物纳米颗粒的制备及其沉降行为研究

作　者: 张晓艳
导　师: 王纪孝
学　校: 天津大学
专　业: 膜科学与技术
关键词: 导电聚合物 聚吡咯 磁性纳米粒子 纳米复合材料 膜材料 沉降 吸光度
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


近年来,同时具备导电性和铁磁性的导电聚合物纳米复合材料的制备引起了越来越多关注,成为研究的热点方向之一。导电聚合物与磁性纳米粒子复合,可实现电、磁性能的复合,是开发同时具有电、磁性能的功能材料的理想选择之一,是制备电磁屏蔽材料(膜)、电磁波吸收剂(膜)等功能材料的重要途径。使用原位聚合法成功的制备了PPy/Fe3O4磁性纳米颗粒复合物。首先通过化学共沉淀法制备了Fe3O4磁性纳米颗粒,在此基础上通过原位聚合法合成了导电聚合物/Fe3O4磁性纳米复合颗粒。制得的磁性纳米复合颗粒粒径为100nm左右,Fe3O4磁性纳米颗粒的粒径为10 nm左右,且完全被聚吡咯包覆。吡咯与Fe3O4的浓度比是影响形貌的重要因素之一。在浓度比介于0.25~0.5之间时,聚吡咯/Fe3O4复合物的形貌均为颗粒状。但随着吡咯浓度的增加,复合颗粒的粒径逐渐增大,粒径分布也变得更宽。氧化剂加入顺序对磁性纳米颗粒复合物的形貌影响不大。应用纳米颗粒必须要解决其在介质中的分散性及稳定性问题。本研究考查了电解质、高聚物、外加磁场对磁性纳米复合颗粒的沉降行为的影响,同时研究了上述物系对其它形貌导电聚合物沉降行为的影响。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 文献综述  8-23
  1.1 导电聚合物简介  8-15
    1.1.1 导电聚合物的分类  8-10
    1.1.2 导电聚合物的导电机理  10-11
    1.1.3 导电聚合物的掺杂  11-13
    1.1.4 导电聚合物的制备  13-14
    1.1.5 导电聚合物的应用前景  14-15
  1.2 导电聚合物纳米颗粒复合材料  15-19
    1.2.1 四氧化三铁磁性纳米颗粒  15-16
    1.2.2 导电聚合物/ Fe_3O_4 磁性纳米颗粒复合材料  16
    1.2.3 导电聚合物磁性纳米颗粒复合材料的制备  16-19
  1.3 导电聚合物膜材料在膜过程中的应用  19-22
    1.3.1 高分子膜材料  19
    1.3.2 导电聚合物自支撑膜  19-20
    1.3.3 导电聚合物复合膜  20-21
    1.3.4 导电聚合物复合膜的应用  21-22
  1.4 本课题主要研究内容  22-23
第二章 导电聚合物/四氧化三铁磁性纳米颗粒复合物的合成与表征  23-31
  2.1 概述  23
  2.2 实验方案  23-25
    2.2.1 实验试剂及仪器  23-24
    2.2.2 聚吡咯/ 四氧化三铁磁性纳米颗粒复合物聚合实验  24-25
    2.2.3 聚苯胺/ 四氧化三铁磁性纳米颗粒复合物聚合实验  25
    2.2.4 导电聚合物/四氧化三铁磁性纳米颗粒的表征  25
  2.3 结果与讨论  25-30
    2.3.1 聚吡咯/ 四氧化三铁磁性纳米颗粒复合物的微观状态  25-26
    2.3.2 四氧化三铁纳米粒子晶体结构  26-27
    2.3.3 聚吡咯/四氧化三铁磁性纳米颗粒复合物生成机理  27
    2.3.4 吡咯与四氧化三铁浓度比对磁性纳米颗粒复合物形貌的影响  27-29
    2.3.5 氧化剂加入顺序对纳米颗粒复合物形貌的影响  29-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章 不同形貌的导电聚合物材料的制备与表征  31-35
  3.1 概述  31
  3.2 实验试剂与实验器材  31-32
    3.2.1 实验试剂  31
    3.2.2 实验器材  31-32
  3.3 聚苯胺颗粒的制备  32-33
    3.3.1 实验方法  32
    3.3.2 聚苯胺颗粒的表征  32-33
  3.4 聚苯胺纳米线的制备  33
    3.4.1 实验方法  33
    3.4.2 聚苯胺纳米线的表征  33
  3.5 聚苯胺/聚吡咯复合颗粒的制备  33-35
    3.5.1 实验方法  33-34
    3.5.2 聚苯胺/聚吡咯复合颗粒的表征  34-35
第四章 不同形貌导电聚合物复合材料的沉降行为  35-53
  4.1 概述  35
  4.2 实验方案  35-37
    4.2.1 实验试剂及仪器  35-36
    4.2.2 紫外-可见光分光光度计工作原理  36-37
  4.3 导电聚合物材料沉降行为的表征  37-38
  4.4 结果与讨论  38-52
    4.4.1 不同物系对磁性纳米颗粒沉降行为的影响  38-40
    4.4.2 外加磁场对磁性纳米颗粒沉降行为的影响  40-44
    4.4.3 不同物系对聚苯胺颗粒沉降行为的影响  44-46
    4.4.4 不同物系对聚苯胺/聚吡咯复合颗粒沉降行为的影响  46-49
    4.4.5 不同物系对聚苯胺纳米线沉降行为的影响  49-52
  4.5 本章小结  52-53
第五章 结论与展望  53-54
  5.1 结论  53
  5.2 展望  53-54
参考文献  54-62
发表论文  62-63
致谢  63

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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