导电聚合物/纤维素纤维复合材料
出版时间:
2017-11
版次:
31
ISBN:
9787030552945
定价:
96.00
装帧:
平装
开本:
16开
页数:
272页
字数:
338千字
正文语种:
简体中文
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导电聚合物/纤维素纤维复合材料是一类新颖的功能材料。它不仅可以赋予纤维素纤维新的功能，而且可以显著改善导电聚合物的分散性与加工性，具有广阔的应用前景，其研究与开发具有重要的科学意义和学术价值。《导电聚合物/纤维素纤维复合材料》是基于作者主持完成的两项国家自然科学基金项目的研究成果并参考国内外相关研究成就精心撰写而成。所涉及的导电聚合物包括聚苯胺（PANI）、聚吡咯（PPy）和聚3，4-乙烯基二氧噻吩（PEDOT），主要制备方法为原位吸附聚合法，内容涉及工艺参数优化、形成机理分析、沉积特征和逾渗行为，传统氧化剂（如过硫酸铵、三氯化铁、对甲苯磺酸铁等）及绿色氧化剂（如三氯化铁/过氧化氢催化氧化体系）的应用，机酸掺杂、有机磺酸掺杂、二次掺杂、植酸掺杂、自掺杂的探索，导电性能的评价，阻燃、抗菌、吸附、传感、致动等性能测试，环境稳定性评价等。 目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 纤维素纤维及其应用 1
1.1.1 纤维素纤维的分类及生物结构 1
1.1.2 纤维素纤维的化学组成 3
1.1.3 纤维素纤维的应用 5
1.2 导电聚合物及其应用 5
1.2.1 导电聚合物的种类 5
1.2.2 导电聚合物的导电机理 9
1.2.3 导电聚合物的应用 10
1.3 导电聚合物/纤维素纤维复合材料 11
1.3.1 复合材料的特性 11
1.3.2 复合材料的应用前景 12
参考文献 12
第2章 聚苯胺/纤维素纤维复合导电材料 15
2.1 吸附聚合条件的影响 15
2.1.1 氧化剂用量的影响 16
2.1.2 反应时间的影响 17
2.1.3 反应温度的影响 17
2.1.4 苯胺用量的影响 18
2.2 掺杂条件的影响 19
2.2.1 掺杂酸浓度的影响 19
2.2.2 二次掺杂温度的影响 20
2.2.3 二次掺杂时间的影响 20
2.2.4 共掺杂的影响 21
2.3 纤维基质的影响 22
2.3.1 纤维种类的影响 22
2.3.2 化学热磨机械浆（CTMP）酸性基团含量的影响 23
2.3.3 未漂硫酸盐浆（UBKP）卡伯值的影响 23
2.3.4 漂白硫酸盐浆（BKP）打浆度的影响 24
2.4 复合材料的XPS表征 25
2.4.1 氧碳比和硫氮比 25
2.4.2 氧价态 25
2.4.3 碳价态 26
2.4.4 氮价态 27
2.5 复合材料的强度性能 28
2.6 复合材料的逾渗行为 29
2.6.1 复合材料的逾渗阈值 29
2.6.2 复合材料的微观形貌 30
2.7 三氯化铁/过氧化氢催化氧化制备 33
2.7.1 制备条件的优化 34
2.7.2 制备机理分析 39
2.7.3 SEM观察 39
2.7.4 复合材料的导电稳定性 41
2.8 木素磺酸盐（LS）掺杂制备 42
2.8.1 制备条件的优化 44
2.8.2 LS纯度和种类的影响 47
2.8.3 复合材料的表征 49
2.8.4 LS的阻聚作用及其克服 50
2.9 本章小结 52
参考文献 53
第3章 聚吡咯/纤维素纤维复合导电材料 56
3.1 制备条件的优化 56
3.1.1 投料比和投料顺序的影响 57
3.1.2 反应条件的影响 60
3.1.3 干燥方式的影响 63
3.2 纤维基质的影响 64
3.2.1 纤维种类的影响 64
3.2.2 化学热磨机械浆（CTMP）酸性基团含量的影响 66
3.2.3 未漂硫酸盐浆（UBKP）卡伯值的影响 68
3.2.4 漂白硫酸盐浆（BKP）打浆度的影响 69
3.3 复合材料导电性的衰减 70
3.3.1 化学处理的影响 70
3.3.2 温度和气氛的影响 71
3.3.3 环境pH的影响 73
3.3.4 导电性衰减的机理分析 74
3.4 复合材料的逾渗行为及微观形貌 76
3.4.1 复合材料的逾渗行为 76
3.4.2 复合材料的微观形貌 78
3.5 复合材料的有机磺酸掺杂效应 79
3.5.1 掺杂剂种类和用量的影响 79
3.5.2 ATR-FTIR和XPS分析 81
3.5.3 SEM和AFM观察 85
3.6 原位生成的磺基水杨酸合铁氧化制备 87
3.6.1 原位生成的磺基水杨酸合铁对导电性能的影响 88
3.6.2 SEM及EDX分析 89
3.7 木素磺酸盐（LS）掺杂制备 90
3.7.1 LS分子量对PPy/CF性能的影响 91
3.7.2 LS用量对PPy/CF性能的影响 92
3.7.3 XPS分析 93
3.7.4 SEM分析 95
3.7.5 DSC分析 96
3.8 气相聚合法制备 96
3.8.1 制备条件的优化 97
3.8.2 复合材料的性能 100
3.8.3 复合材料的表征 104
3.8.4 复合材料的逾渗行为 106
3.9 本章小结 108
参考文献 109
第4章 聚3，4-乙烯基二氧噻吩/纤维素纤维复合导电材料 112
4.1 对甲苯磺酸铁作氧化剂原位聚合法制备 112
4.1.1 制备条件的优化 113
4.1.2 复合材料的逾渗行为 114
4.1.3 复合材料的导电稳定性 116
4.1.4 复合材料的强度性能 116
4.1.5 复合材料的表征 117
4.2 三氯化铁作氧化剂原位聚合法制备 119
4.2.1 制备条件的优化 119
4.2.2 复合材料的逾渗行为 122
4.2.3 复合材料的导电稳定性及强度性能 123
4.2.4 复合材料的表征 125
4.2.5 两种氧化剂制备复合材料的比较 125
4.3 层层自组装（LbL）法制备 127
4.3.1 沉积层数对膜厚度的影响 127
4.3.2 LSCM分析 128
4.3.3 SEM形貌 128
4.3.4 AFM分析 129
4.3.5 复合材料的电学特性 130
4.4 喷墨打印法制备 133
4.4.1 喷墨打印薄膜特性分析 133
4.4.2 TiO2填料和助留剂的影响 137
4.4.3 固着剂的影响 138
4.4.4 内部施胶的影响 140
4.5 聚电解质吸附法制备 142
4.5.1 制备条件的优化 143
4.5.2 有机溶剂影响复合材料导电性能的机理 144
4.5.3 复合材料的性能 147
4.6 本章小结 150
参考文献 150
第5章 导电聚合物/纤维素纤维复合吸附材料 153
5.1 聚苯胺/纤维素纤维复合吸附材料 154
5.1.1 过硫酸铵氧化制备 154
5.1.2 三氯化铁/过氧化氢催化氧化制备 157
5.1.3 复合材料的储存稳定性 161
5.1.4 复合材料的再生性能 162
5.1.5 复合材料去除六价铬的性能与机理 163
5.1.6 复合材料去除六价铬的等温吸附模型 170
5.1.7 复合材料去除六价铬的吸附热力学 176
5.1.8 复合材料去除六价铬的吸附动力学 178
5.2 聚吡咯/纤维素纤维复合吸附材料 185
5.2.1 三氯化铁氧化制备 185
5.2.2 三氯化铁/过氧化氢催化氧化制备 194
5.3 两种复合材料的比较 201
5.4 本章小结 202
参考文献 202
第6章 导电聚合物/纤维素纤维复合导电阻燃材料 207
6.1 聚苯胺/纤维素纤维复合导电阻燃材料 208
6.1.1 机酸掺杂 208
6.1.2 有机磺酸掺杂 214
6.1.3 植酸掺杂 218
6.1.4 间氨基苯磺酸自掺杂 225
6.2 聚吡咯/纤维素纤维复合导电阻燃材料 234
6.2.1 对甲苯磺酸掺杂 234
6.2.2 植酸掺杂 238
6.3 两种复合材料的比较 242
6.4 本章小结 242
6.4.1 PANI/CF 242
6.4.2 PPy/CF 243
参考文献 243
第7章 导电聚合物/纤维素纤维复合导电抗菌材料 245
7.1 聚吡咯/银/纤维素纤维复合导电抗菌材料 246
7.1.1 制备条件的优化 247
7.1.2 复合材料的抗菌作用 251
7.1.3 复合材料的环境稳定性 253
7.2 聚苯胺/银/纤维素纤维复合导电抗菌材料 254
7.2.1 制备条件的优化 254
7.2.2 复合材料的环境稳定性 256
7.3 两种复合材料的比较 257
7.4 本章小结 258
参考文献 258
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内容简介:
导电聚合物/纤维素纤维复合材料是一类新颖的功能材料。它不仅可以赋予纤维素纤维新的功能，而且可以显著改善导电聚合物的分散性与加工性，具有广阔的应用前景，其研究与开发具有重要的科学意义和学术价值。《导电聚合物/纤维素纤维复合材料》是基于作者主持完成的两项国家自然科学基金项目的研究成果并参考国内外相关研究成就精心撰写而成。所涉及的导电聚合物包括聚苯胺（PANI）、聚吡咯（PPy）和聚3，4-乙烯基二氧噻吩（PEDOT），主要制备方法为原位吸附聚合法，内容涉及工艺参数优化、形成机理分析、沉积特征和逾渗行为，传统氧化剂（如过硫酸铵、三氯化铁、对甲苯磺酸铁等）及绿色氧化剂（如三氯化铁/过氧化氢催化氧化体系）的应用，机酸掺杂、有机磺酸掺杂、二次掺杂、植酸掺杂、自掺杂的探索，导电性能的评价，阻燃、抗菌、吸附、传感、致动等性能测试，环境稳定性评价等。
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目录:
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 纤维素纤维及其应用 1
1.1.1 纤维素纤维的分类及生物结构 1
1.1.2 纤维素纤维的化学组成 3
1.1.3 纤维素纤维的应用 5
1.2 导电聚合物及其应用 5
1.2.1 导电聚合物的种类 5
1.2.2 导电聚合物的导电机理 9
1.2.3 导电聚合物的应用 10
1.3 导电聚合物/纤维素纤维复合材料 11
1.3.1 复合材料的特性 11
1.3.2 复合材料的应用前景 12
参考文献 12
第2章 聚苯胺/纤维素纤维复合导电材料 15
2.1 吸附聚合条件的影响 15
2.1.1 氧化剂用量的影响 16
2.1.2 反应时间的影响 17
2.1.3 反应温度的影响 17
2.1.4 苯胺用量的影响 18
2.2 掺杂条件的影响 19
2.2.1 掺杂酸浓度的影响 19
2.2.2 二次掺杂温度的影响 20
2.2.3 二次掺杂时间的影响 20
2.2.4 共掺杂的影响 21
2.3 纤维基质的影响 22
2.3.1 纤维种类的影响 22
2.3.2 化学热磨机械浆（CTMP）酸性基团含量的影响 23
2.3.3 未漂硫酸盐浆（UBKP）卡伯值的影响 23
2.3.4 漂白硫酸盐浆（BKP）打浆度的影响 24
2.4 复合材料的XPS表征 25
2.4.1 氧碳比和硫氮比 25
2.4.2 氧价态 25
2.4.3 碳价态 26
2.4.4 氮价态 27
2.5 复合材料的强度性能 28
2.6 复合材料的逾渗行为 29
2.6.1 复合材料的逾渗阈值 29
2.6.2 复合材料的微观形貌 30
2.7 三氯化铁/过氧化氢催化氧化制备 33
2.7.1 制备条件的优化 34
2.7.2 制备机理分析 39
2.7.3 SEM观察 39
2.7.4 复合材料的导电稳定性 41
2.8 木素磺酸盐（LS）掺杂制备 42
2.8.1 制备条件的优化 44
2.8.2 LS纯度和种类的影响 47
2.8.3 复合材料的表征 49
2.8.4 LS的阻聚作用及其克服 50
2.9 本章小结 52
参考文献 53
第3章 聚吡咯/纤维素纤维复合导电材料 56
3.1 制备条件的优化 56
3.1.1 投料比和投料顺序的影响 57
3.1.2 反应条件的影响 60
3.1.3 干燥方式的影响 63
3.2 纤维基质的影响 64
3.2.1 纤维种类的影响 64
3.2.2 化学热磨机械浆（CTMP）酸性基团含量的影响 66
3.2.3 未漂硫酸盐浆（UBKP）卡伯值的影响 68
3.2.4 漂白硫酸盐浆（BKP）打浆度的影响 69
3.3 复合材料导电性的衰减 70
3.3.1 化学处理的影响 70
3.3.2 温度和气氛的影响 71
3.3.3 环境pH的影响 73
3.3.4 导电性衰减的机理分析 74
3.4 复合材料的逾渗行为及微观形貌 76
3.4.1 复合材料的逾渗行为 76
3.4.2 复合材料的微观形貌 78
3.5 复合材料的有机磺酸掺杂效应 79
3.5.1 掺杂剂种类和用量的影响 79
3.5.2 ATR-FTIR和XPS分析 81
3.5.3 SEM和AFM观察 85
3.6 原位生成的磺基水杨酸合铁氧化制备 87
3.6.1 原位生成的磺基水杨酸合铁对导电性能的影响 88
3.6.2 SEM及EDX分析 89
3.7 木素磺酸盐（LS）掺杂制备 90
3.7.1 LS分子量对PPy/CF性能的影响 91
3.7.2 LS用量对PPy/CF性能的影响 92
3.7.3 XPS分析 93
3.7.4 SEM分析 95
3.7.5 DSC分析 96
3.8 气相聚合法制备 96
3.8.1 制备条件的优化 97
3.8.2 复合材料的性能 100
3.8.3 复合材料的表征 104
3.8.4 复合材料的逾渗行为 106
3.9 本章小结 108
参考文献 109
第4章 聚3，4-乙烯基二氧噻吩/纤维素纤维复合导电材料 112
4.1 对甲苯磺酸铁作氧化剂原位聚合法制备 112
4.1.1 制备条件的优化 113
4.1.2 复合材料的逾渗行为 114
4.1.3 复合材料的导电稳定性 116
4.1.4 复合材料的强度性能 116
4.1.5 复合材料的表征 117
4.2 三氯化铁作氧化剂原位聚合法制备 119
4.2.1 制备条件的优化 119
4.2.2 复合材料的逾渗行为 122
4.2.3 复合材料的导电稳定性及强度性能 123
4.2.4 复合材料的表征 125
4.2.5 两种氧化剂制备复合材料的比较 125
4.3 层层自组装（LbL）法制备 127
4.3.1 沉积层数对膜厚度的影响 127
4.3.2 LSCM分析 128
4.3.3 SEM形貌 128
4.3.4 AFM分析 129
4.3.5 复合材料的电学特性 130
4.4 喷墨打印法制备 133
4.4.1 喷墨打印薄膜特性分析 133
4.4.2 TiO2填料和助留剂的影响 137
4.4.3 固着剂的影响 138
4.4.4 内部施胶的影响 140
4.5 聚电解质吸附法制备 142
4.5.1 制备条件的优化 143
4.5.2 有机溶剂影响复合材料导电性能的机理 144
4.5.3 复合材料的性能 147
4.6 本章小结 150
参考文献 150
第5章 导电聚合物/纤维素纤维复合吸附材料 153
5.1 聚苯胺/纤维素纤维复合吸附材料 154
5.1.1 过硫酸铵氧化制备 154
5.1.2 三氯化铁/过氧化氢催化氧化制备 157
5.1.3 复合材料的储存稳定性 161
5.1.4 复合材料的再生性能 162
5.1.5 复合材料去除六价铬的性能与机理 163
5.1.6 复合材料去除六价铬的等温吸附模型 170
5.1.7 复合材料去除六价铬的吸附热力学 176
5.1.8 复合材料去除六价铬的吸附动力学 178
5.2 聚吡咯/纤维素纤维复合吸附材料 185
5.2.1 三氯化铁氧化制备 185
5.2.2 三氯化铁/过氧化氢催化氧化制备 194
5.3 两种复合材料的比较 201
5.4 本章小结 202
参考文献 202
第6章 导电聚合物/纤维素纤维复合导电阻燃材料 207
6.1 聚苯胺/纤维素纤维复合导电阻燃材料 208
6.1.1 机酸掺杂 208
6.1.2 有机磺酸掺杂 214
6.1.3 植酸掺杂 218
6.1.4 间氨基苯磺酸自掺杂 225
6.2 聚吡咯/纤维素纤维复合导电阻燃材料 234
6.2.1 对甲苯磺酸掺杂 234
6.2.2 植酸掺杂 238
6.3 两种复合材料的比较 242
6.4 本章小结 242
6.4.1 PANI/CF 242
6.4.2 PPy/CF 243
参考文献 243
第7章 导电聚合物/纤维素纤维复合导电抗菌材料 245
7.1 聚吡咯/银/纤维素纤维复合导电抗菌材料 246
7.1.1 制备条件的优化 247
7.1.2 复合材料的抗菌作用 251
7.1.3 复合材料的环境稳定性 253
7.2 聚苯胺/银/纤维素纤维复合导电抗菌材料 254
7.2.1 制备条件的优化 254
7.2.2 复合材料的环境稳定性 256
7.3 两种复合材料的比较 257
7.4 本章小结 258
参考文献 258
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