聚吡咯-聚合物復(fù)合納米纖維的制備與表征.pdf

1、導(dǎo)電聚合物自發(fā)現(xiàn)以來(lái)，因其特殊的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)和磁學(xué)等性質(zhì)，日益用作太陽(yáng)能電池、光電材料、超級(jí)電容、傳感器、記憶材料、驅(qū)動(dòng)器及人造肌肉的重要組成材料。而具有納米結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物及其復(fù)合材料更兼具導(dǎo)電聚合物和納米材料的特性，在催化、傳感、醫(yī)藥衛(wèi)生、磁性材料、光學(xué)材料、微電子等領(lǐng)域都有巨大的潛在應(yīng)用。其中，聚吡咯具有環(huán)境穩(wěn)定性好、摻雜后導(dǎo)電性高等優(yōu)點(diǎn)，因此聚吡咯納米材料將結(jié)合有機(jī)導(dǎo)體和納米結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，在分子導(dǎo)線、化學(xué)傳感器或驅(qū)動(dòng)器、氣體分

2、離膜等方面有潛在的應(yīng)用。但是由于聚吡咯在通常情況下不易溶解和熔化，加工性能很差，這限制了它的應(yīng)用。因此，研究可以直接加工成型的導(dǎo)電聚吡咯納米材料是目前導(dǎo)電聚吡咯納米材料研究的熱點(diǎn)。
　　 本論文以制備高電導(dǎo)率的聚吡咯復(fù)合納米纖維為目的，通過(guò)化學(xué)氧化法制備了可溶于二氯乙酸(DCAA)中的磺酸鹽摻雜聚吡咯，將聚吡咯(PPy)溶液分別與聚乙烯醇(PVA)溶液和丙烯腈-偏氯乙烯共聚物[P(AN-co-VDC)]溶液進(jìn)行物理共混，這在很大

3、程度上改善了PPy的加工性能。進(jìn)一步借助靜電紡絲法得到了聚吡咯/聚乙烯醇(PPy/PVA)復(fù)合納米纖維和聚吡咯/丙烯腈-偏氯乙烯共聚物[PPy/P(AN-co-VDC)]復(fù)合納米纖維，并且制備了功能化摻雜劑磺基琥珀酸二乙基己酯鈉(DEHS)摻雜PPy復(fù)合納米纖維。通過(guò)場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)、熱重分析(TGA)及四探針技術(shù)研究了反應(yīng)條件和不同摻雜劑對(duì)PPy復(fù)合納米纖維形貌及性能的影響。
　　

4、本實(shí)驗(yàn)成功制備出了平均直徑在80±17nm～162±12nm之間的PPy/PVA納米纖維和平均直徑在125±24nm～464±177nm之間的PPy/P(AN-co-VDC)納米纖維。吡咯聚合時(shí)間達(dá)到24h左右時(shí)所得到的PPy/PVA納米纖維電導(dǎo)率較高，吡咯聚合時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)使最終的復(fù)合納米纖維電導(dǎo)率有所下降;納米纖維直徑越小，其電導(dǎo)率越高。具有柔性鏈結(jié)構(gòu)及極性基團(tuán)的摻雜劑能在很大程度上提高PPy復(fù)合納米纖維的導(dǎo)電性，復(fù)合納米纖維的電導(dǎo)率