1. 本选题研究的目的及意义
导电聚合物材料作为一类新型功能材料,在能源、电子、生物医药等领域展现出巨大的应用潜力,近年来受到广泛关注。
聚苯胺(PANI)作为一种典型的导电聚合物,具有合成简单、成本低廉、环境稳定性好、导电性能可调等优点,在超级电容器、传感器、防腐涂层等领域有着广阔的应用前景。
然而,PANI也存在加工性能较差、机械性能不足等缺点,限制了其进一步应用。
2. 本选题国内外研究状况综述
导电聚合物复合材料的研究近年来受到国内外学者的广泛关注,相关研究成果丰硕。
1. 国内研究现状
国内学者在聚苯胺基复合材料的研究方面取得了一系列重要进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
主要内容:本研究将以聚苯胺和聚丙烯腈为原料,采用静电纺丝技术制备聚苯胺/聚丙烯腈复合纳米纤维,并系统研究不同制备条件对复合纤维形貌、结构、导电性能的影响,探讨聚苯胺/聚丙烯腈复合纳米纤维的导电机理。
1. 主要内容
1.制备聚苯胺/聚丙烯腈电纺溶液:-研究不同比例的聚苯胺和聚丙烯腈对溶液性质的影响,确定最佳配比。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究为主,结合理论分析的方法,具体步骤如下:
1.查阅相关文献,了解聚苯胺/聚丙烯腈复合材料以及静电纺丝技术的国内外研究现状,确定研究方案。
2.准备实验所需试剂和仪器,包括聚苯胺、聚丙烯腈、溶剂、静电纺丝设备、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、四探针测试仪等。
3.采用化学氧化聚合法或电化学聚合法合成聚苯胺,并对其进行纯化和表征。
5. 研究的创新点
1.采用静电纺丝技术制备聚苯胺/聚丙烯腈复合纳米纤维,通过控制纺丝参数调控纤维的形貌和结构,提高材料的比表面积和孔隙率,进而改善其导电性能。
2.系统研究不同制备条件对聚苯胺/聚丙烯腈复合纳米纤维形貌、结构和导电性能的影响,揭示其构效关系,为制备高性能导电纤维材料提供理论依据。
3.探讨聚苯胺/聚丙烯腈复合纳米纤维的导电机理,分析聚苯胺和聚丙烯腈之间的相互作用对导电性能的影响,为设计和开发新型导电聚合物复合材料提供新思路。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 张晓娟, 邓梅, 张淑娟, 等. 静电纺丝法制备聚苯胺纳米纤维的研究进展[J]. 材料导报, 2018, 32(12): 2035-2042.
2. 李晓霞, 张金亮, 张明, 等. 静电纺丝制备聚苯胺/聚丙烯腈复合纳米纤维及其性能研究[J]. 材料工程, 2017, 45(9): 112-117.
3. 王志强, 王晓玲, 王成国, 等. 聚苯胺/聚丙烯腈纳米纤维的制备及其电性能研究[J]. 功能材料, 2019, 50(4): 4070-4074.
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