奈米共軛高分子合成及特性探討

Nano-polyaniline Synthesis and Characterization

黃宏良(Hung-Lang Huang)

指導教授 ： 廖義田

國立臺北科技大學/工程學院/有機高分子研究所/碩士(2005年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2005.00118

摘要

本論文研究之主題包括二個部分︰第一部分是利用十二烷基苯磺酸(DBSA)為乳化劑並兼有攙雜的效果，以乳化聚合模式分別於0℃及室溫來合成聚苯胺導電高分子。由於聚苯胺有四種不同氧化還原態而具有良好導電效果的只是其中一種Emeraldine salt型聚苯胺，其架構中具有共軛性能及電荷載流子的存在，而其除了架構完善以外，其攙雜效應亦能使其導電度提升，以紫外光-可見光光譜(UV-VIS)來鑑定其合成材料中攙雜效果並以紅外線光譜(FTIR)比較對照；利用粒徑分析儀分析粒徑大小；利用熱重分析儀(TGA)及微差掃瞄熱分析儀(DSC)量測聚苯胺材料的熱穩定性及四點探針量測導電率。
第二部分，吾人以導電性最佳的聚苯胺，實驗設計聚苯胺混掺高導電性的奈米碳管和有機酸-聚壓克力酸(polyacrylic acid,PAA)進而提升導電性質。先將奈米碳管進行羧化反應，將羧酸基接枝於奈米碳管表面，利用混掺法將改質奈米碳管與聚苯胺製備而成之聚苯胺/奈米碳管複合材料以SEM觀察表面粒徑形貌，實驗結果發現複合材料耐熱性及導電度會隨著奈米碳管含量而提升，當添加奈米碳管含量為3wt%，導電度最佳；而具有較多質子酸親水基的聚壓克力酸，也有助導電性提升，但當聚壓克力酸含量為10wt%，因相對聚苯胺含量過少，造成導電路徑較長電荷無法跳躍，使得導電性降低。

關鍵字

乳化聚合 ； 攙雜 ； 聚苯胺 ； 多層奈米碳管 ； 聚壓克力酸

並列摘要

The polyaniline nanopolymers were synthesized in this research . The polymerization
temperature are 5℃ and 25℃,and DBSA was used to be surfactants and dopants. The particle size was measured by particle size distribution analysis. The physical properties was investigated by DSC,SEM,and FT-IR.
On the other hand, the carbon nanotube and polyacrylic acid were mixed with polyaniline to increase the electrical conductivity. It was found that the conductivity was increase significantly by mixing these two components.

並列關鍵字

emulsion polymerization ； doping ； polyaniline ； multi-wall carbon nanotube polyacrylic acid

參考文獻

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