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《探究聚噻吩與聚對(duì)苯撐膜的電化學(xué)合成及性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文聚噻吩與聚對(duì)苯撐膜的電化學(xué)合成及性能研究姓名：陳婉申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：梁成浩20091201大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文摘要聚噻吩(PTH)和聚對(duì)苯撐(PPP)是兩種典型的導(dǎo)電高分子。兩者都具有較高的導(dǎo)電性及環(huán)境穩(wěn)定性，是一類新型的功能性材料。在能源、電致發(fā)光、電化學(xué)傳感器、智能材料及防腐等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。電化學(xué)法合成的聚對(duì)苯撐與聚噻吩可直接在電極上反應(yīng)成膜，兼有膜厚與摻雜度的可控性，是制備功能性膜的主要方法。電化學(xué)合成導(dǎo)電高分子膜的性能受到膜形態(tài)的影響，而高分子膜形態(tài)受到諸多電化學(xué)合成條件的影響。如何通過(guò)控制電化學(xué)條件，調(diào)節(jié)導(dǎo)電
2、高分子膜形態(tài)，提高膜的電化學(xué)性能是電化學(xué)合成導(dǎo)電高分子膜的研究課題之一。本文采用循環(huán)伏安法和恒電流法在惰性電極與304不銹鋼低頻載波氧化膜上合成了聚對(duì)苯撐與聚噻吩膜。利用紅外光譜、XPS分析、循環(huán)伏安掃描及四探針?lè)▽?duì)高分子膜結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能進(jìn)行表征。同時(shí)，采用分形方法，對(duì)不同電化學(xué)條件下的高分子膜形態(tài)進(jìn)行定量研究。惰性電極上，電化學(xué)合成的PTH膜的共軛鏈主要是按mQ’規(guī)則連接，PPP膜的分子結(jié)構(gòu)主要是對(duì)位連接，兩者都具有良好的電化學(xué)氧化還原可逆性。PTH與PPP膜的電導(dǎo)率分別在5．O～10S／cm與2．0～5．0S／cm的范圍內(nèi)，具有較好的導(dǎo)電性能。在此基礎(chǔ)上，采用灰度分析法，論
3、證了PTH及PPP膜的形態(tài)呈現(xiàn)分形特征。分別采用盒子維法和恒相位角阻抗法計(jì)算不同合成條件及環(huán)境下兩種導(dǎo)電高分子膜的分維值，結(jié)果表明，合成電量為10mC／cm2的PTH薄膜分維值小，而合成電量為100mC／cm2的PTH厚膜分維值大。說(shuō)明PTH薄膜與厚膜的形態(tài)具有不同的分形特征，且厚膜的鏈結(jié)構(gòu)無(wú)序度大：隨著P1rH與PPP膜摻雜程度的提高，膜的分維值增大，電阻減小；而隨著PPP膜的老化，膜的分維值減小，氧化還原活性降低。兩種方法計(jì)算所得結(jié)果的變化規(guī)律一致。電化學(xué)低頻載波氧化法與聚噻吩膜的電化學(xué)沉積法相結(jié)合，首次在304不銹鋼表面制備出氧化物／PTH復(fù)合膜。復(fù)合膜中的PTH層的分子結(jié)
4、構(gòu)按Q．a(chǎn)’規(guī)則連接，具有良好的電化學(xué)氧化還原可逆性。PTH復(fù)合膜的電導(dǎo)率在5．0～10S／cm的范圍內(nèi)。兩種復(fù)合膜界面結(jié)合強(qiáng)度分別為4．98MPa和5．10MPa。耐蝕性測(cè)試結(jié)果表明，復(fù)合膜抑制了304不銹鋼基體的陽(yáng)極溶解，起到保護(hù)不銹鋼基體的作用。采用低頻載波氧化法在304不銹鋼上形成納米多孔表面，實(shí)現(xiàn)了聚對(duì)苯撐膜在304不銹鋼上的電沉積。復(fù)合膜中的PPP層的分子結(jié)構(gòu)主要以對(duì)位相連，具有可逆的電化學(xué)氧化還原性。PPP復(fù)合膜的界面結(jié)合強(qiáng)度為4．65MPa，電導(dǎo)率在1．0"---3．0S／cm的范圍內(nèi)。關(guān)鍵詞：電化學(xué)合成；聚噻吩膜；聚對(duì)苯撐膜；分形；復(fù)合膜聚噻吩與聚對(duì)苯撐膜的電化
5、學(xué)合成及性能研究StudyonElectrochemicalSyntheticPolythiopheneandPoly(paraphenylene)．FilmandTheirElectrochemicalPerformancesAbstractPolythiophene(PTH)andpoly(paraphenylene)(PPP)aretwotypicalconductingpolymers．Owingtogoodconductivitiesandenvironmentalstabilities，theyareprospectivecandidates弱thefunctionm
6、aterialsintheapplicationfieldsofpoWer,luminescence,sensor,corrosionprotectionandSOOILTheelectrochemicalsyntheticmethodbecomethemainwaytopreparethePTHandPPPj6ilmforthesetwoconductingpolymerfilmscanbedirectlyformed011theelectrodesurfaceandthethicknessandconductivityofthefilmsCanalsobecontrolled
7、．Theeonformationofeleetrodepositedfilmswillaffectthepropertiesoftheconductingpolymerfilms．Besides，theconformationofthefilmshouldbedeterminedbyvariouselectrochemicalconditions．nenoe,studyonconformationoftheconductingpolymerfilmhasimportantprac
