功能无机纳米粒子/导电聚苯胺复合材料电磁性能的研究

来源 :淮北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:WANGBING0425
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功能高分子材料作为材料科学的一个分支,已经在很多领域特别是诸多高新技术领域获得了关键性的应用,日益受到世人的瞩目。本论文主要以导电聚苯胺(polyaniline)为研究对象,以不同的功能无机纳米粒子为参杂剂,充分利用无机粒子特殊的电磁性能,采用原位聚合的方法制备不同类型的聚苯胺基复合材料,该复合材料能够集聚合物自身的物理特性与纳米结构单元的功能性于一体,研究不同类型的无机粒子对导电聚苯胺电化学行为和吸波性能的不同影响。  在本实验中,主要以含有p-n节的纳米无机粒子(p-NiO/n-TiO2)、具有优良吸波性能的钙钛矿氧化物纳米粒子(La0.6Sr0.4MnO3)、导电聚苯胺为主要研究内容,采用溶胶-凝胶法制备p-NiO/n-TiO2和La0.6Sr0.4MnO3纳米无机粒子,原位聚合方法分别制备聚苯胺基复合材料。利用SEM、XRD、FT-IR、UV-VIS、TGA等测试手段对材料进行表征。通过电化学工作站循环伏安法来研究p-NiO/n-TiO2对参杂聚苯胺的电化学行为的影响,讨论了p-n节高效的提供电子-空穴对能力在聚苯胺电化学行为过程中作用现象。实验结果表明,在低扫描速率下,复合材料表现出较强的氧化还原可逆性,随着扫描速率的增加,聚苯胺的降解峰逐渐消失,电流强度逐渐增大,复合材料呈现出较高的电流强度值。而且在扫描速率增加的同时,氧化还原电位差(DE)也在逐渐增大,与复合材料相比,单纯的聚苯胺拥有比较大的氧化还原电位差。  通过矢量网络分析仪在2-18GHz频率范围内的分析测量发现,聚苯胺及其复合材料微波反射损耗值都表现出一定的样品厚度依存关系,随着厚度的增加,吸收值逐渐增大,而且在该频率范围内,最大微波吸收值都呈现出向低频区域方向移动的趋势。与单纯的聚苯胺相比,复合材料拥有较优良的吸波性能,在相同样品厚度条件下,复合材料的最大微波吸收值位于较低的频率段。通过La0.6Sr0.4MnO3的参杂,能有效的调整聚苯胺的吸波性能。
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