碳納米材料-聚吡咯導電復合材料的制備及性能研究.pdf

1、具有共軛結(jié)構的聚吡咯(PPy)由于其優(yōu)異的導電性、良好的環(huán)境穩(wěn)定性及易制備等優(yōu)點,而被廣泛研究,但是其導電性不高、機械延展性差和耐熱性不高等缺點制約了其更廣泛的應用。而一維結(jié)構的多壁碳納米管(MWCNTs)和二維結(jié)構的石墨烯(GNS)具備很好的導電性、機械性及其它性能,因此作為導電填料使用,可以有效改善PPy的綜合性能。
　　本論文以羧基化多壁碳納米管(MWCNTs)及氧化石墨(GO)和吡咯分子通過原位聚合方法成功制備了單一和混合

2、填充的具有均勻結(jié)構的導電復合材料,再對GO填充的導電復合材料用水合肼還原,得到GNS/PPy和GNS-MWCNTs/PPy導電復合材料。利用紅外光譜測試( FITR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、熱失重分析(TGA)和四探針電導率儀對復合材料進行了表征。結(jié)果表明,MWCNTs和GNS高的長徑比和大的比表面積使得 PPy的電導率和熱穩(wěn)定性能顯著提高。當單一填料含量都為20 wt％時,MWCNTs/PPy和 GNS/PPy導電復合材料的電導率

3、分別達到11.1和1.33S/cm,比純PPy的電導率分別增加了84.4倍和9.2倍。當MWCNTs與GNS的含量比為3:1,填料的總含量力5wt%時, GNS-MWCNTs/PPy導電復合材料的電導率達到0.91 S/cm,比純PPy的電導率增加了6倍。當填料含量都為5 wt%時,MWCNTs/PPy、GNS/PPy和GNS-MWCNTs/PPy( MWCNTs:GNS=3:1)導電復合材料在600℃時的重量剩余量比純PPy在600℃