聚噻吩-碳納米管導(dǎo)電復(fù)合材料制備與性能研究.pdf

1、導(dǎo)電高分子及其復(fù)合材料由于巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值正受到研究者們廣泛的關(guān)注。聚噻吩是一種重要的結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料，在摻雜態(tài)或非摻雜態(tài)都具有很高的環(huán)境穩(wěn)定性，并且由于結(jié)構(gòu)的多功能性，使得其在電導(dǎo)體、電極材料、有機(jī)半導(dǎo)體等應(yīng)用領(lǐng)域都有很好的發(fā)展。本文對聚噻吩及聚噻吩/碳納米管復(fù)合材料的制備和性能進(jìn)行了深入的研究，主要包括以下幾個方面： 1.聚噻吩的制備條件與性能的關(guān)系實(shí)驗(yàn)采用化學(xué)氧化聚合法，通過改變聚噻吩的合成條件：溫度、濃度和反應(yīng)時間

2、，得到了一系列樣品，對樣品的結(jié)構(gòu)和性能研究表明：不同的制備條件會影響噻吩環(huán)的連接方式，直接影響聚噻吩結(jié)構(gòu)的分布。聚噻吩的結(jié)構(gòu)差異和導(dǎo)電性能直接相關(guān)，實(shí)驗(yàn)證明以α-α連接方式為主的聚噻吩具有更高的電導(dǎo)率。 2.聚噻吩/碳納米管復(fù)合材料的制備與性能研究通過共混多壁碳納米管(MWNTs)和聚噻吩(PTh)，制備了聚噻吩/碳納米管復(fù)合材料，復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性能(電導(dǎo)率達(dá)16.1 S/m)。對復(fù)合材料的分析表征結(jié)果表明：MWNTs

3、和PTh之間存在強(qiáng)的相互作用，MWNTs上的離域電子與聚噻吩主鏈上的π電子之間形成π-π共軛，電子從MWNTs轉(zhuǎn)移到聚噻吩，增加了主鏈的有效共軛長度，提高了復(fù)合材料的導(dǎo)電性能。 3.聚噻吩/碳納米管復(fù)合材料的導(dǎo)電機(jī)理和模型從結(jié)構(gòu)和相互作用方面對聚噻吩/碳納米管復(fù)合材料進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：一方面聚噻吩本身的結(jié)構(gòu)對其導(dǎo)電性能有一定的影響，另一方面MWNTs作為一種摻雜劑，和聚噻吩之間存在強(qiáng)的相互作用。電子從MWNTs轉(zhuǎn)移到聚噻吩。