新型PEDOT-PSS-HNTS復(fù)合材料膜的制備研究.pdf

1、聚（3,4乙撐二氧噻吩）/聚對苯乙烯磺酸（簡稱PEDOT/PSS）具有導(dǎo)電率高、可見光區(qū)高透光率、穩(wěn)定性好、易于加工等優(yōu)點，自從二十世紀(jì)八十年代被發(fā)現(xiàn)以來一直備受研究者青睞，成為研究最多的導(dǎo)電高分子之一。PEDOT/PSS導(dǎo)電高分子材料在溫差電技術(shù)、導(dǎo)電復(fù)合材料、有機(jī)透明電極、太陽能電池、傳感器、電容器及吸波材料等領(lǐng)域，展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。而埃洛石納米管（HNTs）（分子式為Al2Si2O5(OH)4·nH2O(n=0或n=2)），具

2、有典型的硅酸鹽結(jié)構(gòu)，其擁有儲量豐富、長徑比和比表面積大、環(huán)境友好、良好的機(jī)械性能和生物相容性等優(yōu)點。目前，已在催化劑、吸附材料、緩釋材料、吸波材料及納米復(fù)合材料等領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用。
　　基于此，本論文選取PEDOT/PSS分散液（市售PH1000）和埃洛石納米管（HNTs）制備 PEDOT/PSS-HNTs復(fù)合材料；分別通過甲酸處理和摻雜乙二醇（EG）的方法提高PEDOT/PSS-埃洛石納米管復(fù)合材料的電導(dǎo)率；嘗試通過分別摻雜聚乙

3、二醇（PEG）、聚丙烯酰胺（PAM）、羧甲基纖維素（CMC）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）等聚合物的方法，提高PEDOT/PSS-埃洛石納米管復(fù)合材料的機(jī)械性能。
　　首先，以PEDOT/PSS分散液和HNTs為原料制備PEDOT/PSS-HNTs復(fù)合材料，通過 FTIR、SEM、TEM、XRD、EDX、N2吸附脫附實驗等手段進(jìn)行分析表征，觀察埃洛石納米管在結(jié)構(gòu)形態(tài)上的變化。用四探針測試儀測試其電導(dǎo)率，結(jié)果表明 PEDOT/PSS中摻

4、雜大量不導(dǎo)電的 HNTs后，PEDOT/PSS-HNTs復(fù)合材料的電導(dǎo)率反而大于PEDOT/PSS本身的電導(dǎo)率，并且PEDOT/PSS-HNTs復(fù)合材料的電導(dǎo)率隨 HNTs含量的增加而出現(xiàn)先增大后降低的現(xiàn)象，當(dāng) HNTs含量為75.5 wt％時，復(fù)合材料電導(dǎo)率最大為0.58 S/cm。PEDOT/PSS-HNTs復(fù)合材料的HNTs管內(nèi)吸附有PEDOT/PSS，并且復(fù)合材料比表面積較大為63.7 m2/g。其次，分別用甲酸處理和摻雜7 w

5、t%EG的方法提高PEDOT/PSS-HNTs復(fù)合材料的電導(dǎo)率，并通過FTIR、SEM、XRD及N2吸附脫附實驗等手段進(jìn)行分析表征。四探針測試儀測試其電導(dǎo)率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以上兩種方法都使PEDOT/PSS-HNTs復(fù)合材料的電導(dǎo)率提高了2個數(shù)量級，分別為47.5 S/cm和47.2 S/cm。最后，研究分別摻雜PEG、PAM、CMC和PVP等聚合物對PEDOT/PSS-埃洛石納米管復(fù)合材料的機(jī)械性能的影響，并用電子萬能試驗機(jī)測試其楊氏模量，