聚吡咯-聚合物復合納米纖維的制備與表征.pdf

1、導電聚合物自發(fā)現(xiàn)以來，因其特殊的光學、電學、力學和磁學等性質(zhì)，日益用作太陽能電池、光電材料、超級電容、傳感器、記憶材料、驅(qū)動器及人造肌肉的重要組成材料。而具有納米結(jié)構(gòu)的導電聚合物及其復合材料更兼具導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、光學材料、微電子等領(lǐng)域都有巨大的潛在應用。其中，聚吡咯具有環(huán)境穩(wěn)定性好、摻雜后導電性高等優(yōu)點，因此聚吡咯納米材料將結(jié)合有機導體和納米結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，在分子導線、化學傳感器或驅(qū)動器、氣體分

2、離膜等方面有潛在的應用。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，這限制了它的應用。因此，研究可以直接加工成型的導電聚吡咯納米材料是目前導電聚吡咯納米材料研究的熱點。
　　 本論文以制備高電導率的聚吡咯復合納米纖維為目的，通過化學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)]溶液進行物理共混，這在很大

3、程度上改善了PPy的加工性能。進一步借助靜電紡絲法得到了聚吡咯/聚乙烯醇(PPy/PVA)復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復合納米纖維。通過場發(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)研究了反應條件和不同摻雜劑對PPy復合納米纖維形貌及性能的影響。
　　

4、本實驗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。吡咯聚合時間達到24h左右時所得到的PPy/PVA納米纖維電導率較高，吡咯聚合時間的延長會使最終的復合納米纖維電導率有所下降;納米纖維直徑越小，其電導率越高。具有柔性鏈結(jié)構(gòu)及極性基團的摻雜劑能在很大程度上提高PPy復合納米纖維的導電性，復合納米纖維的電導率