论文总字数：22542字

摘 要

聚苯胺拥有独特的光学性质、磁学性质、吸波性质，易于合成，并且价格也比较低。同时，未经掺杂的聚苯胺导电性一般，经过掺杂后，导电性能才会有较大的提高。现今，多金属含氧酸盐—POMs掺杂聚苯胺（PANI）的新型材料，变成了聚合物材料方面的一个热门。

文中使用钨酸钠和硼酸为原料，成功制备出了Keggin型结构的硼钨镍钾盐。同时，文章着重研究了不同量的硼钨钾镍盐掺杂聚苯胺时，样品结构和性能方面的变化。通过FTIR、UV-Vis、X-rays衍射、扫描电子显微分析、超导量子干涉仪、以及电导率测试等手段对样品进行了性能测试，结果显示：掺杂态表现出顺磁性结构，当掺杂量越来越高，硼钨酸钾镍盐中的对阴离子数量也随之增高，样品晶面间距变大，最终掺杂度趋于平缓。同时，其内部分子结合的结构也发生改变，聚苯胺的电导率先升高后降低的趋势。因此，合适的掺杂量十分重要。

关键词：聚苯胺 硼钨酸钾镍盐 掺杂 结构 电导率

Microstructural analysis of PANI doped with different amount of K₇BW₁₁O₃₉Ni

ABSTRACT

Polyaniline has unique optical properties, magnetic properties, absorbing properties, being easy to be processed, and low price. At the same time, we study that the conductivity of intrinsic polyaniline is general, however,after doping, the conductivity has greatly improved a lot. Nowadays, polyaniline (PANI) doped with polyoxometalate -POMs represents a new kind of material, a popular aspect in polymer material.
  We use Na₂WO₄·2H₂O and H₃BO₃ as raw materials, and successfully compound K₇BW₁₁O₃₉Ni·13H₂Oof Keggin type structure. At the same time, the article focuses on polyanilines’changes in the structure and performance,when it is doped with different amounts of K₇BW₁₁O₃₉Ni·13H₂O. We use different testing methods such as , FT-IR, UV-Vis, X-ray diffraction, SEM，SQUID to characterize the properties of the samples.The result shows that: Doped polyaniline has paramagnetic structure.When the doping amount increases, pair anion will also increase, then the value of interplanar spacing becomes larger.Finally,the degree of doping levels off.At the same time, the internal structure changes. It is of great importance that the conductivity of polyaniline increases first and then decreases.Therefore, suitable doping amount means a lot.
Keywords: polyaniline; K₇BW₁₁O₃₉Ni·13H₂O;doping;structure;conductivity

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章、绪论 3

1.1聚苯胺的简介 3

1.1.1聚苯胺的结构及其性质 3

1.1.2聚苯胺的掺杂原理 4

1.1.3 聚苯胺的应用前景 5

1.2多金属含氧酸盐掺杂聚苯胺材料的研究现状 5

1.3本文的选题意义和研究内容 6

1.3.1选题意义 6

1.3.2 研究内容 6

第二章BW₁₁Ni与HCl共同掺杂聚苯胺样品的制备、表征及性能研究 7

2.1背景 7

2.2实验部分 7

2.2.1实验药品 7

2.2.2 K7BW₁₁O₃₉Ni·13H₂O的合成 8

2.2.3 BW11Ni-HCl共掺杂PANI材料的制备 8

2.2.4 材料测试与表征 9

2.3 测试过程以及结果讨论 10

2.3.1 不同掺杂量的聚苯胺样品的FTIR测试 10

2.3.2不同掺杂量的聚苯胺样品的紫外可见吸收光谱测试 11

2.3.3 不同掺杂量的聚苯胺样品的XRD测试 12

2.3.4 不同掺杂量的聚苯胺样品的SQUID测试 13

2.3.5 不同掺杂量的聚苯胺样品的烧结法测试 15

2.3.6不同掺杂量掺杂的聚苯胺样品的电导率测试 17

2.3.7不同掺杂量的聚苯胺样品的表面形貌测试 21

2.4本章小结 22

第三章 结论与展望 24

3.1结论 24

3.2展望 24

参考文献 25

致谢 28

第一章、绪论

1.1聚苯胺的简介

1.1.1聚苯胺的结构及其性质

1834年，Runge提出了聚苯胺的存在性[1]，20世纪开端，WillstatterA将其称为“苯胺黑”[2]，经过大量的实验，事实验证，在1987年，MacDiarmid解析出了聚苯胺的结构模型[3]，如下图所示：

图1-1聚苯胺的结构模型

请支付后下载全文，论文总字数：22542字