綿竹耀隆化工有限公司 > 技術(shù)支持 > 磷酸鋯 聚合物領(lǐng)域磷酸鋯 聚合物領(lǐng)域
磷酸鋯/聚苯胺具有穩(wěn)定導(dǎo)電性能的秘密
說(shuō)明
采用化學(xué)氧化法成功實(shí)現(xiàn)了Ani單體在剝離α-磷酸鋯（α-ZrP）層間的原位聚合，得到了性能良好的復(fù)合材料．研究結(jié)果顯示，剝離劑插入α-磷酸鋯（α-ZrP）層間后，所處的環(huán)境和相互作用力發(fā)生變化，從而影響了聚苯胺(PANi)分子鏈的電子轉(zhuǎn)移．剝離的層間距越大，越有利于加速電子遷移，進(jìn)而使電導(dǎo)率增加．
剝離α-磷酸鋯(α-ZrP)
將一定量的α-ZrP粉末按液固比為100ml/g 分散于蒸餾水中，超聲分散均勻，控制n(胺)：n(α-ZrP)的摩爾比為2.5:1。乙胺、丁胺剝離劑在室溫下攪拌處理三天，TBA+OH-在0℃的條件下攪拌三天。
α-磷酸鋯(α-ZrP)/聚苯胺（PANi）復(fù)合材料的制備
取4.9ml Ani(0.054M)逐滴滴入到處理的α-ZrP中，加入一定量的1 M HCI，溶液在0-5℃的冰水浴中持續(xù)．?dāng)嚢?0min．然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下向溶液中緩慢滴入12.26g(0.054M)/45ml水的APS，反應(yīng)24h．將產(chǎn)物過(guò)濾，用丙酮洗滌，之后用蒸餾水反復(fù)洗滌，得墨綠色物質(zhì)，60℃真空干
燥24h．
α-磷酸鋯(α-ZrP)/聚苯胺（PANi）復(fù)合材料的電導(dǎo)率
采用化學(xué)氧化法成功實(shí)現(xiàn)了Ani單體在剝離α-磷酸鋯（α-ZrP）層間的原位聚合，得到了性能良好的復(fù)合材料．研究結(jié)果顯示，剝離劑插入α-磷酸鋯（α-ZrP）層間后，所處的環(huán)境和相互作用力發(fā)生變化，從而影響了聚苯胺(PANi)分子鏈的電子轉(zhuǎn)移．剝離的層間距越大，越有利于加速電子遷移，進(jìn)而使電導(dǎo)率增加．
剝離α-磷酸鋯(α-ZrP)
將一定量的α-ZrP粉末按液固比為100ml/g 分散于蒸餾水中，超聲分散均勻，控制n(胺)：n(α-ZrP)的摩爾比為2.5:1。乙胺、丁胺剝離劑在室溫下攪拌處理三天，TBA+OH-在0℃的條件下攪拌三天。
α-磷酸鋯(α-ZrP)/聚苯胺（PANi）復(fù)合材料的制備
取4.9ml Ani(0.054M)逐滴滴入到處理的α-ZrP中，加入一定量的1 M HCI，溶液在0-5℃的冰水浴中持續(xù)．?dāng)嚢?0min．然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下向溶液中緩慢滴入12.26g(0.054M)/45ml水的APS，反應(yīng)24h．將產(chǎn)物過(guò)濾，用丙酮洗滌，之后用蒸餾水反復(fù)洗滌，得墨綠色物質(zhì)，60℃真空干
燥24h．
α-磷酸鋯(α-ZrP)/聚苯胺（PANi）復(fù)合材料的電導(dǎo)率
如表一，純的PANi其電導(dǎo)率的數(shù)量級(jí)在10-4 S/cm．摻雜α-ZrP后制備出的PANi電導(dǎo)率明顯高于未摻雜的PANi，原因是α-ZrP與PANi有強(qiáng)的相互作用，加速了自由電子的傳輸，電導(dǎo)率增強(qiáng)．
從表中還可看出，在剝離α-ZrP摻雜PANi的電導(dǎo)率，隨TBA+OH-、丁胺、乙胺分子鏈的減小其電導(dǎo)率依次減小，這是因?yàn)椴煌陌吩趧冸xα-ZrP時(shí)會(huì)得到不同大小的層間距，α-ZrP的層間距越大，Ani分子越易插層α-ZrP，使得PANi分子鏈與鏈之間相互作用力越弱，越有利于電荷的離域化，導(dǎo)電聚苯胺分子鏈的電荷離域化程度越大，電子躍遷所需能量降低，其電導(dǎo)率越高．經(jīng)每隔一天在同樣條件下對(duì)復(fù)合材料的電導(dǎo)率測(cè)定五次，結(jié)果證明，復(fù)合材料的電導(dǎo)率值不變，說(shuō)明該類材料在室溫下的電性能是很穩(wěn)定的．
從表中還可看出，在剝離α-ZrP摻雜PANi的電導(dǎo)率，隨TBA+OH-、丁胺、乙胺分子鏈的減小其電導(dǎo)率依次減小，這是因?yàn)椴煌陌吩趧冸xα-ZrP時(shí)會(huì)得到不同大小的層間距，α-ZrP的層間距越大，Ani分子越易插層α-ZrP，使得PANi分子鏈與鏈之間相互作用力越弱，越有利于電荷的離域化，導(dǎo)電聚苯胺分子鏈的電荷離域化程度越大，電子躍遷所需能量降低，其電導(dǎo)率越高．經(jīng)每隔一天在同樣條件下對(duì)復(fù)合材料的電導(dǎo)率測(cè)定五次，結(jié)果證明，復(fù)合材料的電導(dǎo)率值不變，說(shuō)明該類材料在室溫下的電性能是很穩(wěn)定的．
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