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含苯胺四聚体的嵌段共聚物合成及对碳纳米管的修饰

作　者: 周锦强
导　师: 周兴平
学　校: 华中科技大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 聚苯胺苯胺四聚体嵌段共聚物碳纳米管
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

作为最具应用前景的导电聚合物，聚苯胺具有价廉易得、结构多样、稳定性好、独特的掺杂特性以及可逆的氧化还原性等优异性能。苯胺齐聚物不仅保持了聚苯胺的这些优异特性，而且溶解性比聚苯胺好，分子结构也更明确，促使人们开始更广泛地开发其应用性，包括对电活性嵌段共聚物的制备与研究。本论文通过分子设计，利用丁二酸酐先与聚乙二醇单甲醚的羟基之间的酯化反应将聚乙二醇单甲醚羧基化，然后与苯胺四聚体发生酰胺反应，制得一系列双嵌段共聚物TANI-mPEG2000、TANI-mPEG1000、TANI-mPEG750。随后研究了其电活性、结晶行为和分子内/分子间相互作用力，并探讨了其在碳纳米管表面的修饰行为。由于苯胺嵌段的限制作用，三种嵌段共聚物中仅TANI-mPEG2000具有结晶性，但结晶性显著下降。另外，嵌段共聚物的玻璃化温度随着mPEG分子量的增大而降低。TANI/mPEG2000共混物中，随着TANI含量的增多，TANI/mPEG共混物熔点与结晶度均降低，表现出空间受限结晶，而嵌段共聚物相对共混物熔点与结晶度也显著降低，又表现出末端受限结晶。UV-vis光谱结果表明，嵌段共聚物TANI-mPEG2000表现出与苯胺四聚体类似的电活性，且在DMF溶液中可被盐酸掺杂。FT-IR光谱表明TANI与mPEG自身均可形成氢键，同时两种分子链段之间也可形成氢键。此外，直接溶解法制备TANI-mPEG包覆碳纳米管时，嵌段共聚物在碳纳米管表面均匀包覆，且包覆后的碳纳米管在NMP和DMF中有较好的分散性。选择性溶剂法制备TANI-mPEG包覆碳纳米管时，嵌段共聚物在碳纳米管表面也形成均匀包覆层，且随嵌段共聚物比重的增加，包覆厚度逐渐增加。仅当包覆厚度达到一定程度时，碳纳米管在水中才有较好的分散性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
1 绪论  7-24
  1.1 聚苯胺简介  7-13
  1.2 苯胺齐聚物的研究进展  13-15
  1.3 含苯胺齐聚物链段的聚合物的研究进展  15-22
  1.4 研究思路与创新点  22-24
2 实验部分  24-28
  2.1 原料与试剂  24
  2.2 仪器与表征  24-25
  2.3 实验过程  25-28
3 结果与讨论  28-55
  3.1 嵌段共聚物的合成与性质  28-47
  3.2 TANI-mPEG包覆碳纳米管的制备  47-55
4 全文总结  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-65
附录作者在硕士论文期间发表的文章  65

含苯胺四聚体的嵌段共聚物合成及对碳纳米管的修饰

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