导电高分子纳米复合材料研究进展

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导电高分子材料的研究和应用

导电高分子材料的研究和应用

导电高分子材料的研究和应用近年来,导电高分子材料得到了越来越多的关注。

这种材料能够将电能转化为热能,具有较高的电导率和良好的机械性能,因此在可穿戴电子设备、柔性电子、智能材料等领域具有广泛的应用前景。

本文将就导电高分子材料的研究进展和应用领域进行探讨。

一、导电高分子材料的分类和制备方法导电高分子材料的分类多种多样,包括导电聚合物和导电复合材料等。

其中导电聚合物主要包括导电聚苯胺、导电聚丙烯酰胺和聚电解质等。

这些聚合物具有较高的导电性能和良好的稳定性,可以在应力、温度和化学环境等多种条件下均能保持稳定的电导率。

导电复合材料是指将导电材料与聚合物基体复合而成的材料。

导电材料可以是金属、碳纳米管、石墨烯等等,具有较高的导电性能。

而聚合物基体则可以提供良好的机械性能和稳定性。

导电复合材料的制备方法包括化学合成、物理混合和化学还原等。

二、导电高分子的应用领域1. 可穿戴设备随着移动互联网和物联网技术的不断发展,可穿戴设备逐渐得到人们的关注。

作为这一领域的重要材料之一,导电高分子可以用于制作柔性传感器、智能手表、智能眼镜等设备中的电子元件。

相比于传统的刚性电子元件,导电高分子材料可以更好地贴合皮肤,不影响使用者的日常生活。

2. 柔性电子柔性电子作为一种颠覆性的技术,将改变现有的电子产品设计理念。

导电高分子材料可以在这一领域中扮演重要的角色。

制备柔性电子的关键在于材料的柔软性和可弯折性。

而导电高分子材料具有较好的柔软性和可弯折性,因此可以作为柔性电子的重要材料之一。

3. 智能材料智能材料是指能够对外界刺激做出相应反应的材料。

导电高分子材料可以通过改变电流、温度等条件来实现形变、液滴运动等智能性能。

此外,导电高分子材料还可以应用于电磁屏蔽、光电和声音传感器等领域。

三、导电高分子材料未来的发展方向随着科技的不断发展和人们对高性能、高稳定性的需求不断增加,导电高分子材料未来的发展方向也越来越多样。

以下是未来导电高分子材料的几个发展趋势:1. 提高导电性目前导电高分子材料的电导率还有一定的提升空间。

导电高分子材料的研究进展及其应用

导电高分子材料的研究进展及其应用

导电高分子材料的研究进展及其应用摘要:本文讲述了导电高分子材料的起源、分类以及特点。

综述了导电高分子材料的研究进展及其在各个领域的应用。

关键词导电高分子研究进展应用一、引言1958 年Natta 等人合成了聚乙炔,但是当时并没有引起其他科学家的足够重视。

自从1977年美国科学家黑格(A.J.Heeger)和麦克迪尔米德(A.G.MacDiarmid)和日本科学家白川英树(H.Shirakawa)发现掺杂聚乙炔(Polyacetylene,PA)具有金属导电特性以来[1],有机高分子不能作为电解质的概念被彻底改变。

现在研究的有聚乙炔(Polyacetylene, PAC)、聚吡咯(Polypyrroles,PPY)、聚噻吩(Polythiophenes, PTH)、聚苯胺(Polyaniline,PAN)、聚对苯(Polyparaphenylene, PPP)、聚并苯(Polyacenes,PAS)等,具有许多特殊的电、光、磁和电化学性能。

也因此诞生了一门新型的交叉学科-导电高分子。

这个新领域的出现不仅打破了高分子仅为绝缘体的传统观念,而且它的发现和发展为低维固体电子学,乃至分子电子学的建立和完善作出重要的贡献,进而为分子电子学的建立打下基础,而具有重要的科学意义。

所谓导电高分子是由具有共轭∏键的高分子经化学或电化学“掺杂”使其由绝缘体转变为导体的一类高分子材料。

它完全不同于由金属或碳粉末与高分子共混而制成的导电塑料。

导电高分子具有特殊的结构和优异的物理化学性能使它在能源、光电子器件、信息、传感器、分子导线和分子器件, 以及电磁屏蔽、金属防腐和隐身技术上有着广泛、诱人的应用前景。

因此, 导电高分子自发现之日起就成为材料科学的研究热点。

经过近30多年的发展,导电高分子已取得了重要的研究进展。

二、导电高分子材料的分类按照材料结构和制备方法的不同可将导电高分子材料分为两大类:一类是结构型(或本征型) 导电高分子材料,另一类是复合型导电高分子材料。

导电高分子材料的研究进展

导电高分子材料的研究进展

导电高分子材料的研究进展导电高分子材料是一种能够传导电流的高分子材料,具有优异的导电性能和灵活的可塑性。

它们广泛应用于电子器件、柔性电子器件、能源存储和传输等领域。

随着科技的不断发展,导电高分子材料的研究也在不断取得进展。

本文将就导电高分子材料的研究进展进行探讨。

近年来,导电高分子材料的研究主要集中在三个方面:一是发展新型的导电高分子材料,二是研究导电机理,三是提高导电性能。

1.发展新型的导电高分子材料石墨烯是一种具有高导电性能的二维材料,其单层厚度仅为一个原子。

由于其优异的导电性能和独特的二维结构,石墨烯被广泛应用于导电高分子材料的开发。

例如,石墨烯可以添加到传统的高分子材料中,以提高其导电性能。

此外,石墨烯的制备方法也在不断改进,例如化学气相沉积和机械剥离技术,以提高石墨烯的制备效率和质量。

除了石墨烯,碳纳米管也是一种具有很高导电性能的材料。

碳纳米管的直径仅为几个纳米,但长度可以达到几个微米甚至更长。

碳纳米管可以在高分子基体中分散,形成导电网络,从而提高高分子材料的导电性能。

此外,一些研究人员还提出了利用纳米粒子和聚合物共同制备导电高分子材料的方法,以获得更好的导电性能。

2.研究导电机理研究导电机理是导电高分子材料研究的重要方向。

目前,导电高分子材料的导电机理主要包括两种:一种是有机导电材料的分子导电机理,即通过有机分子的电荷迁移来实现导电;另一种是金属/高分子复合材料的载流子传输机理,即通过金属粒子或纳米线来传输载流子。

研究导电机理有助于深入理解导电高分子材料的性质,并为其应用提供指导。

3.提高导电性能提高导电性能是导电高分子材料研究的重要目标之一、目前,提高导电性能的方法主要包括以下几个方面:一是通过改变高分子材料的结构和组分来调控导电性能,例如改变共聚物的比例和合成导电高分子材料的共轭结构。

二是通过添加导电剂来提高高分子材料的导电性能,例如添加金属粒子、碳纳米管等。

三是通过改变导电高分子材料的处理方法来提高其导电性能,例如通过拉伸、压印等方法调控高分子链的排列和导电网络的形成。

导电高分子材料的导电性能研究

导电高分子材料的导电性能研究

导电高分子材料的导电性能研究随着科技的不断发展,导电高分子材料在电子工业、能源领域以及生物医学领域中得到了广泛应用。

导电高分子材料具备传统高分子材料的特点,如轻质、柔性、可塑性好等,同时还具有较好的导电性能,使其在许多领域成为研究的热点。

众所周知,传统塑料是不导电的,这限制了其在电子器件等领域的应用。

然而,通过在高分子材料中加入导电填料,如金属粉末、碳纳米管等,可以改变传统高分子材料的导电性能。

导电填料的添加可以形成电子传导路径,从而实现高分子材料的导电性。

因此,导电高分子材料的导电性能研究具有重要意义。

一种常见的导电高分子材料是聚苯乙烯/碳纳米管复合材料。

研究表明,当碳纳米管的含量达到一定比例后,聚苯乙烯/碳纳米管复合材料的导电性能得到显著提高。

这是因为碳纳米管具有优异的导电性能,在聚合物基体中形成导电网络,从而实现导电性。

目前,研究人员还在不断探索不同类型的导电填料及其在高分子材料中的导电机制,以实现更好的导电性能。

此外,导电高分子材料的导电性能还受到一系列外界条件的影响。

例如,温度是影响导电高分子材料导电性能的重要因素之一。

随着温度的升高,导电高分子材料的导电性能会发生变化。

这是因为温度的升高会影响导电填料与高分子材料之间的相互作用力,从而影响导电性。

因此,对导电高分子材料在不同温度下的导电性能进行研究,对于了解其导电机制具有重要意义。

此外,导电高分子材料的导电性能还受到填料的形态和分散性的影响。

研究发现,填料的形态和分散性对导电高分子材料的导电性能有显著影响。

例如,碳纳米管的长度、直径和形态都会对导电效果产生影响。

当碳纳米管长度相对较短且形态较分散时,其导电性能较好。

因此,在研究导电高分子材料的导电性能时,还需要考虑填料的形态和分散性,以获得更准确的结果。

除了上述因素外,导电高分子材料的导电性能还受到填料含量和高分子材料基体性质的影响。

研究发现,填料含量的增加会显著提高导电高分子材料的导电性能。

导电高分子纳米复合材料研究成热点

导电高分子纳米复合材料研究成热点
5 0 元 ;德成 钽铌 和硬 面材料 项 目 ,总投 资 1 0万 亿元 ,主要 变 色 、超 疏水 \超 亲水 、生 物适 应 以及 传感 等方 面 的应用 具有 广泛 的应用 前景 。论文采 用 电化 生产钽 铌材 料 、硬面材 料 ,项 目达产后 将形 成 5 0吨钽 铌和 中表现 出很 好 的特 性 , 4 0吨硬质合 金产 品生产 能力 ,年产值 达 2 元 ,可实 现年 学 阳极氧 化 的方 法制 备二 氧 化钛 纳米 管 结构 ,具 有 简单 方 0 亿
资 60 0 0万元 ,投 产后预 计年 销售 收入 1 亿元 ;鼎 弘合 金新 构 ,在纳 米管 纵 向 引入周 期 结构 ,使 其具 有 独特 的光 学 性
材料 ,总投 资 3 0 0 0万元 ,预计 销售 收入 5 0 元。五 个签 能 。 0 0万 约项 目总 投资 3 6 元 ,全部 达产后 可实 现税 收 2 5 万元 。 .亿 60
的姿态 , 质 的服务 ,吸引 了八 方客 商 ,引进 了一 大批大 项 研 究小 组 提 出的这 种 新型 的纳 米 结构 材料 可 以和 二氧 化钛 优 目、 好项 目, 这些 项 目必 将带 动炎 陵县有 色材料 产业 和 园区 本 身的特 性相 结合 ,在 光 电子 学方 面具有 重要 的应用 前景 。 经 济 建设 的快 速 发展 。他真诚 地 希望 项 目开发企 业 认 真履 行 投资 协议 , 加快 项 目建 设 , 取早 日投产 , 争 并在 炎 陵扎根 、
开花、 果。 结 并要 求全 县相 关单位 、部 门要 牢 固树 立 “ 商 、 亲
导电高分子纳米复合材料研究成热点
安 商 、富商 ”理 念 ,一 以贯之 抓政 策落实 ,一 流水平 抓协调
导 电性 高分 子复 合材 料一 般 是在 高分 子基 体 中加入 导 服 务 ,一流 标准 抓基础 设施 , 力服务 项 目建设 ,支持企 业 电性介 质 而得 到 的具有 一 定导 电性 能 的复 合材 料 ,具有 基 全

导电高分子复合材料的制备及性能研究

导电高分子复合材料的制备及性能研究

导电高分子复合材料的制备及性能研究近年来,随着电子技术和材料科学的飞速发展,导电高分子复合材料逐渐成为研究热点。

导电高分子复合材料以其优越的导电性能和良好的物理化学性能,被广泛应用于电子、能源和传感器等领域。

而其制备和性能研究成为当前材料科学研究的重点。

一、导电高分子复合材料的制备导电高分子复合材料的制备主要包括导电填料选择、制备方法和复合工艺等几个方面。

首先,导电填料的选择对于导电高分子复合材料的性能至关重要。

目前常用的导电填料有碳纳米管、碳黑、金属纳米线等。

其中,碳纳米管是一种理想的导电填料,其高导电率和优异的力学性能使其成为最佳选择。

其次,制备方法包括机械混合法、溶液浸渍法、原位聚合法等。

其中,机械混合法是一种简单易行且效果较好的方法,通过高速搅拌或研磨将导电填料与基体材料均匀混合。

最后,复合工艺可以通过压片、热压、注塑等方法将导电填料和基体材料固定在一起,并形成复合材料。

二、导电高分子复合材料的性能研究导电高分子复合材料的性能研究主要包括导电性能、力学性能和热稳定性等方面。

首先,导电性能是导电高分子复合材料最重要的性能之一。

通过实验测试发现,导电填料的形态、含量和分散性对导电性能有着明显影响。

在导电填料含量一定的情况下,导电性能随着填料形态的改变呈现不同的变化规律。

其次,导电高分子复合材料的力学性能直接影响其在实际应用中的可行性。

该复合材料的力学性能主要与基体材料的力学性能和导电填料的分散性有关。

最后,热稳定性是导电高分子复合材料在高温环境下应用的重要性能之一。

研究表明,导电填料的选择和复合工艺对导电高分子复合材料的热稳定性有着显著影响。

三、导电高分子复合材料的应用前景导电高分子复合材料由于其优异的导电性能和独特的物理化学性能,在电子、能源和传感器等领域具有广阔的应用前景。

首先,在电子领域,导电高分子复合材料可用于柔性显示器、导电墨水和透明导电膜等器件的制备。

其次,在能源领域,导电高分子复合材料可作为电池、超级电容器和光伏设备等的重要组成部分,提高器件的性能和可靠性。

导电高分子材料的进展及应用

导电高分子材料的进展及应用

导电高分子材料的进展及应用近年来,随着电子信息技术的迅猛发展,导电高分子材料越来越受到人们的关注。

导电高分子材料不仅具有普通高分子材料的优良性能,还具有良好的导电性、导热性、光学特性和机械性能。

在传感器、聚合物太阳能电池、有机发光二极管、导电墨水等领域具有广泛的应用前景。

目前,导电高分子材料的研究热点主要包括三大方面:第一,寻求新型导电高分子材料,如类金属、碳基高分子材料等,以提高材料的导电性和稳定性;第二,研究合成导电高分子材料的新方法,如单体共聚合法、离子液体法等,以提高材料的性能和制备效率;第三,开发导电高分子材料的新应用,如导电隔热材料、柔性电子器件等,以拓宽其应用范围。

其中,类金属和碳基高分子材料是当前研究的重点。

类金属高分子材料由于具有良好的导电性和机械性能,已被广泛应用于传感器、聚合物太阳能电池等领域。

碳基高分子材料因其具有嵌入式的碳元素,不仅具有好的导电性和机械性能,还具有优异的化学稳定性和生物兼容性,因此也具有广泛的应用前景。

另外,导电高分子材料的制备方法也得到了不断的改进。

单体共聚合法是当前研究的热点之一。

该方法可以将不同单体进行共聚合,以得到具有多种性质的高分子材料;离子液体法则可制备无机-有机复合材料,以提高材料的导电性和稳定性。

最后,导电高分子材料的应用前景也十分广阔。

导电隔热材料是目前研究的热点之一,其可以用于隔热材料和导热材料。

同时,柔性电子器件也是导电高分子材料的研究热点。

相较于传统的硅基材料,导电高分子材料更加轻薄柔软,可以制成柔性电子器件,应用于可穿戴电子、智能家居等领域。

总之,导电高分子材料具有广泛的应用前景,并且其研究重点逐渐向新材料、新方法、新应用领域发展。

相信在不久的将来,导电高分子材料将会得到更广泛的应用。

导电高分子材料的研究进展

导电高分子材料的研究进展

导电高分子材料的研究进展一、本文概述导电高分子材料作为一种新兴的功能材料,因其独特的导电性能和可加工性,在电子、能源、生物医学等领域展现出广阔的应用前景。

本文旨在综述导电高分子材料的研究进展,重点关注其导电机制、性能优化以及实际应用等方面。

我们将简要介绍导电高分子材料的基本概念、分类和导电原理,为后续讨论奠定基础。

接着,我们将重点回顾近年来导电高分子材料在合成方法、性能调控以及导电性能提升等方面的研究成果。

本文还将探讨导电高分子材料在电子器件、能源存储与转换、生物传感器等领域的应用进展,并展望未来的发展趋势和挑战。

通过本文的综述,希望能够为相关领域的研究人员提供有价值的参考信息,推动导电高分子材料的进一步发展。

二、导电高分子材料的分类导电高分子材料可以按照其导电机制、化学结构、应用方式等多种维度进行分类。

从导电机制来看,导电高分子材料主要分为电子导电高分子和离子导电高分子两大类。

电子导电高分子主要依靠其共轭结构中的π电子进行导电,如聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩等;而离子导电高分子则通过离子在固态中移动实现导电,如聚电解质、离子液体等。

从化学结构上看,导电高分子材料主要包括共轭聚合物、金属络合物高分子、复合型导电高分子等。

共轭聚合物由于具有大的共轭体系和离域π电子,表现出优异的电子导电性;金属络合物高分子则通过金属离子与高分子链的配位作用,形成导电通道;复合型导电高分子则是通过在绝缘高分子基体中添加导电填料(如碳黑、金属粒子、导电聚合物等),实现导电性能的提升。

在应用方式上,导电高分子材料可以分为结构型导电高分子和复合型导电高分子。

结构型导电高分子本身即具有导电性,可以直接用于电子器件的制备;而复合型导电高分子则需要通过添加导电填料等方式实现导电性能的调控,其导电性能受填料种类、含量、分散状态等多种因素影响。

根据导电高分子材料的导电性能,还可以分为导电高分子、抗静电高分子和高分子电解质等。

导电高分子具有高的导电性,可以作为电极材料、电磁屏蔽材料等;抗静电高分子则主要用于防止静电积累,如抗静电包装材料、抗静电涂层等;高分子电解质则具有离子导电性,可应用于电池、传感器等领域。

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Amimbha 等[ 11] 在 水溶性 Py 中和 悬浮在氧 化锆 ( ZrO2) 胶状物中的 Py 中, 加入 FeCl3 作为氧化剂, 制 得了聚吡咯( PPy) 和 PPy - ZrO2 样品, 测试其辐照前 后的导电性发现, 在 8101 @ 10- 12J 16O 辐照5 h后, PPy - ZrO2 的导电性降低很少, 而纯 PPy 降低很多。
Keywords conducting polymer polyaniline polypyrrole polythiophene nanocomposites
根据导电高分子材料特殊功能, 导电高分子纳米 复合材料可分为导电材料、导电导磁材料、光催化材 料、微波吸收材料、生物吸附材料、防腐材料等。
1 导电高分子纳米复合材料的性能
生瑜等[ 8、9] 用固相合成法 制备了纳米二 氧化锰
( MnO2) , 并通过原位聚合法制备了聚苯胺/ 纳米二氧 化锰复合材料。研究结果表明, 在苯胺/ MnO2 的盐酸 反应体系中, MnO2 可以使苯胺氧化聚合。在一定的 MnO2 用量下, 聚苯胺的产率随苯胺添加量的增加而
下降, MnO2 在产物 中的含量也 随之下降, 且含 量很 低。在苯胺/ MnO2/ 过硫酸铵的反 应体系中, 研 究了 MnO2 通过两种不同的加料方式原位制备 PANI/ MnO2
比表面积大而易团聚的现象。导电高分子纳米复合 材料的封装机理如图 1 所示, 好的封装要求形成核壳 结构如图 2 所示[ 14] :
图 1 导电高分子/ 纳米复合粒子的形成过程
图 2 导电高分子/ 无机纳米粒子 复合材料的核壳结构
殷华如等[ 15] 以三氯化铁为引发剂进行噻吩的聚 合反应, 得到了导电性较好的 C- Fe2O3/ 聚噻吩纳米 复合材料。红外、透射电镜、穆斯堡尔谱等研究表明 C- Fe2O3 与聚噻吩之间有着一定的相互作用。复合 材料的导电 性明显高 于纯的聚 噻吩样品, 随着 CFe2O3 含量的增加, 复合材料的电导率呈增大趋势。 11112 导电高分子/ 蒙脱土纳米复合材料
第 21 卷第 1 期 2007 年 1 月
化工时刊 Chemical Industry Times
Vol. 21, No. 1 Jan. 1. 2007
导电高分子纳米复合材料研究进展
王彦红 王景慧 岳建霞 罗青枝 王德松
( 河北科技大学理学院, 河北 石家庄 050018)
摘 要 介绍了导电高分子纳米复合材料的特 点, 综 述了导 电高分 子纳米 复合材料 的最新 研究进 展, 展望了 导电高 分子纳米复合材料的发展前景。 关键词 导电高分子 聚苯胺 聚吡咯 聚噻吩 纳米复合材料
Abstract The characteristics of conducting polymer nanocomposites are introduced, and recent developments of conducting polymer nanocomposites are summarized1Future directions of research on conducting polymer nanocomposites are also suggested1
得多, 而随着 T iO2 含量 的增加, 电导率 递减。Zhang 等[ 6] 以水杨酸( SA) 作 掺杂剂, 用模板法合成 了直径 大约215~ 316 Lm的 PANI/ TiO2 微球。研究发现 PANI
收稿日期: 2006- 11- 29 作者简介: 王彦红( 1982~ ) , 女, 在读硕士生, 研究方向: 导电高分子纳米复合材料。
@ 10- 5 S#cm- 1与 4 @ 10- 3 S#cm- 1。为了克服纳米粒 子易团聚的缺点, 任丽等[ 3] 在制备 PPy/ SiO2 时, 首先 对 SiO2 表面进行改性, 以增加纳米粒子与聚 合物界 面的结合力, 进一步提高其导电性能, 然后以水为反 应介质, 通过化学聚合方法合成 PPy/ SiO2 复合材料。 结果表明, 用过硫酸铵( APS) 处理过的 SiO2 制备得到 的纳米复合材料电导率和稳定性都有很大提高, 最高 电导率可达38146 S#cm- 1。
Li 等[ 4] 在 T iO2 纳米粒子存在下, 用过硫 酸铵氧 化盐酸苯胺得到了聚苯胺包覆纳米 TiO2 的复合物。 红外光谱和拉曼光谱表明聚苯胺( PANI) 和 TiO2 纳米 粒子不是简单混和在一起, 在纳米 TiO2 和 PANI 表面 存在一种 相互作用, 它可能是一 种分子水平的 复合 物。PANI/ T iO2 复合 物 的 电 导 率 在 20 e 下 达 到 了 219 @ 10- 2 S#cm- 1。Xu 等[ 5] 通过原位聚合得到 TiO2 掺杂的聚苯胺, 红外光谱表明 TiO2 和聚苯胺 间的相 互作用主要是由于氢 键的形成。测 量电导率发现, T iO2 在低含量时这种复合物的电导率比纯聚苯胺高
Liu 等[ 12] 在金相中用电化学聚 合法合成了一种 80 nm厚的含 A- Al2O3 的 PPy 纳米复合物薄膜, 此纳 米复合物呈现极高的氧化性, 其电导率大幅上升了约 514 倍。
另外, Parthc 等[ 13] 首次采用表面诱导聚合技术, 即在没有外加引发 剂下合成 了 PPy 包 覆 A- Fe2O3、 SiO2/ A- Fe2O3 的核壳结构导电聚 合物复合粒子, 电 导率较低, 在10- 4~ 10- 3的数量级。导电高分子对每 个纳米粒子独立的、完整的包裹克服了纳米粒子由于
) 73 )
化工时刊 20071Vol121, No11
论文综述5Overv的结构、电导率受纳米 T iO2 粒子含量 的影响。当 TiO2 浓 度 低于 014 mol/ L 时, 电导 率 随 TiO2 浓度的 增加 而增加, 在室 温下, 最大 电导率 是 10- 2 S#cm- 1。但是当 TiO2 浓度大于016 mol/ L 时, 电 导率呈下降趋势。Su 等[ 7] 合成了聚苯胺/ 二氧化钛 ( PANI/ TiO2) 膜, 通过 改变 PANI/ TiO2 的比例可 以调 节 TiO2 的 含 量, 纳 米 复 合 物 膜 的 电 导 率 在 1~ 10 S#cm- 1之间。在 80 e 下 热处理1 h后, 电导率 增加。
Recent Development of Conducting Polymer Nanocomposites
Wang Yanhong Wang Jinghui Yue Jianxia Luo Qingzhi Wang Desong
( School of Sciences, Hebei University of Science and Technology, Hebei Shijiazhuang 050018)
111 导电性能 导电性能是导电高分子材料最重要的性能, 因此
提高导电高分子材料的导电性能一直是科学家们追 求的目标。利用纳米粒子与导电高分子材料的复合 可以显著改善导电高分子的导电性能, 从而拓宽了导 电高分子材料的应用领域。 11111 导电高分子/ 金属氧化物纳米复合材料
许均等[ 1] 在水中通过氧化剂三氯化铁( FeCl3) 使 吡咯( Py) 单体在 SiO2 微粒表面发生化学氧化聚合反 应制备出具有良好导电性的聚吡咯/ 二氧化硅( PPy/ SiO2) 纳 米 复 合 材 料, 复 合 材 料 电 导 率 最 高 可 达 1216 S#cm- 1, 通过控制 Py 用量, 复合材料的 电导率 根据需要可在 10- 9~ 1216 S#cm- 1之间调节。Arems 等[ 2] 研究了通过原位沉淀聚合在单分散 SiO2 粒子表 面包覆了一薄层聚吡咯或聚苯胺, 在纳米复合微粒中 质量分数分别占 5173% 与 3173% , 其电导率分别为 2
复合材料的合成条件。研究结果表明, 第一种加料方 式得到的 PALNI/ MnO2 中 MnO2 的含量很低; 第二种 加料方式可以得到高 MnO2 含量( 质量分数在 0114~ 0173) 的产物, 其电导率约为10- 4 S#cm- 1。
苏广均等[ 10] 制备了聚苯胺纳米二氧化钛- 五氧 化二钒( T iO2- V2O5) 复合材料。研 究结果表明复合 材料颗粒小, 分散比较 均匀, 且 有很好的导电 性能。 在硫酸为介质, 掺杂 TiO2 - V2O5 纳 米复合材料的量 为 3% 时聚苯胺的电导率最好。
刘家安等[ 22] 采用原位聚合法合成出了具有较高
导电性的聚苯胺/ 碳纳米管复合材料, 电导率比所见 报道值[ 23~ 25] 提高了 1~ 2 个数量级, 为高电导率聚苯 胺的合成开辟了广阔的前景。晁单明等[ 26] 采用原位
复合的方法, 将不同质量的多壁碳纳米管与一定量的 苯胺混和, 再通过氧化聚合方法得到高相对分子质量 聚苯胺/ 多 壁碳纳 米 管复 合物, 其 电导 率与 MaeD-i armid 等[ 27] 得到的 电导率( 215 S#cm- 1) 相差不 多, 复 合物随着多壁碳纳米管量的增大, 电导率也 有所提 高。
王立新等[ 16、17] 以水为介质, FeCl3 为 氧化剂, 用 化学氧化法制备了聚吡咯/ 蒙脱土复合材料。结果表 明, 温度是此反应最主要的影响因素, 0 e 时制备的复 合材料的电导率已达5010 S#cm- 1。其导电稳定性也 优于其它同类材料。50 d内, 低温产物电导率下降不 到 10% 。Xu 等[ 18] 采用三氯化铁作氧化剂, 对甲苯磺 酸钠( TSANa) 作掺杂剂, 使插入十六烷基三甲基溴化 铵改性的有机蒙脱土层间的吡咯发生氧化聚合, 制备 了导电性优异的聚吡咯/ 有机蒙脱土纳米复合材料。 结果表明, 试 样的 电导 率最 高可达 到8150 S#cm- 1。 苏海霞等[ 19] 采用插 层剂为十 八烷基三 甲基氯化 铵 ( OTAC) 改性的有机蒙脱土 ( OMMT - O) , FeCl3 与 Py 的物质 的 量比 为 2114, Py 与 OMMT - O 的 质 量 比 0124, TSANa 的浓度为01023 g#mL- 1, 在 20 e 反应6 h, 得到的 PPy/ OMMT - O 纳米复合材料的电导 率达到 3107 S#cm- 1。Tian 等[ 20] 采 用 聚 吡 咯/ 有 机 蒙 脱 土 ( PPy/ OMMT) 纳米复合材料作为导电添加剂, 聚酰胺 作固化剂, 制备了水性环氧抗静电涂料。在导电添加 剂 用 量 仅 为 4% 时, 涂 层 电 导 率 即 达 到 312 @ 10- 8 S#cm- 1, 而且在用量小于 12% 时, 涂 层的 附着力、耐水性、冲击强度等物理力学性能均得到较 好的保持。王爱东 等[ 21] 以 十二烷基苯磺酸 ( DBSA )
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