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《導(dǎo)電聚苯胺的合成及其熱電性能》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文導(dǎo)電聚苯胺的合成及其熱電性能姓名：何莉申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：張聯(lián)盟;劉軍2003.5.1摘要研究導(dǎo)電聚合物的熱電動勢具有重要意義，因為訖今為止，具有實際應(yīng)用的熱電材料無一不是金屬或無機(jī)半導(dǎo)體材料，而具有質(zhì)輕、價廉、加工性和穩(wěn)定性好及獨特的摻雜機(jī)制的聚苯胺如果能成為具有實際應(yīng)用的熱電材料，將是熱電材料研究領(lǐng)域的一次重大突破。本研究采用化學(xué)氧化聚合法在不同條件下制備聚苯胺，并通過脫摻雜一再摻雜的方法用不同的質(zhì)子酸進(jìn)行二次摻雜，并在此基礎(chǔ)上討論了其熱電性能與合成及摻雜條件之間的關(guān)系。本文采用化
2、學(xué)法直接合成了導(dǎo)電聚苯胺，研究了合成條件對聚苯胺電導(dǎo)率、Seebeck系數(shù)、無量綱優(yōu)值因子z丁的影響。結(jié)果表明，合成溫度對聚苯胺體系熱電性能的影響不大。通過控制苯胺／重咯酸鉀摩爾比和反應(yīng)體系酸濃度可以提高提高聚苯胺熱電體系的整體熱電性能。采用FT-IR、XRD、TG等方法對鹽酸摻雜前后的結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了分析，并測試了在不同摻雜濃度下，摻雜產(chǎn)物的電導(dǎo)率、Seebeck系數(shù)和熱導(dǎo)率。發(fā)現(xiàn)本征態(tài)的聚苯胺呈無定性，摻雜后能形成部分結(jié)晶，且其結(jié)晶性能的好壞不是決定聚苯胺熱電性能的關(guān)鍵因素。鹽酸摻雜后的聚苯胺，其室溫電導(dǎo)率可提高幾個數(shù)量級，但
3、熱穩(wěn)定性下降。隨著鹽酸PH值從0．5增大到2，電導(dǎo)率降低，Seebeck系數(shù)提高。在JPH值小于1．5時，Zr值變化很小，當(dāng)PH=2時，z丁在303K時突然增大到O．02，提高了幾個數(shù)量級。通過測定一系列不同質(zhì)子酸和碘摻雜的聚苯胺在不同溫度下的電導(dǎo)率、Seebeck系數(shù)和熱導(dǎo)率值，討論了不同的摻雜酸和溫度對電導(dǎo)率、Seebeck系數(shù)和熱導(dǎo)率的影響。研究結(jié)果表明，聚苯胺有較小的熱導(dǎo)率，且與各種結(jié)構(gòu)因素幾乎無關(guān)，采用有機(jī)酸進(jìn)行二次摻雜的聚苯胺電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù)均有所提高，溫度升高電導(dǎo)率增加而Seebeck系數(shù)下降，但更高溫度
4、下會發(fā)生聚苯胺的脫摻雜使電導(dǎo)率下降而Seebeck系數(shù)增加。關(guān)鍵詞：導(dǎo)電高分子、熱電材料、摻雜、質(zhì)子酸、無量綱因子ABSTRACTPolyanilinepossessseveralattractivefeaturesforuseasthermoelectricelementscomparabletOthetranditionaryinorganicsemiconductor．Theyarecheap，light-weight，andflexible．Theyhave，furthermore，lowthermalconductiv
5、ity,thusopeningupthepossibilityofthermoelectricapplicationsinpractice．Inthisarticle，wedeterminedthepotentialofpolyanilineforthermoelectricapplications．Polyanilinewasobtainedasafinepowderbythechemicaloxidation，andresearchesforeffectsofthedopingparametersforelectriccon
6、ductivity,SeebeckCOefficientandtheirthermoelectricefficiencywerecarriedbut．mresult，indicaredthatt11esynthesizedtemperaturehaslittleeffectonthethermoelectricpropertiesofpolyaniline．Thethermoelectrice蚯ciencycouldimprovebytheappropriaterateofPolyanilinetooxidantandhemur
7、iaticacidconcentration．TheFT-IR、X．ray(XRDlandTGWerecardedouttodeterminedtheeffeCtofthestructuralchangeresultedfromHCldoping，thenelectricconductivity,SeebeckCOe伍cient,andthermalconductivityofPolyanilineunderdifierentdopinglevelweremeasured．Theresultsindicatedthateigen
8、PolyanilineiSamorphous．whereas也edopedoneispartiallycrystallineandtheinformationofcrystalwasn’tthemainfactorforthermoelecmcpropertie
