核壳型铁磁性粒子/聚吡咯复合材料的制备及其性能研究

摘要

导电高聚物与磁性粒子复合制备出导电导磁性复合材料是近年来的一个研究热点.制备这种复合材料常用的方法是通过化学聚合法合成出包覆有磁性粒子的导电高聚物复合材料.微米级磁性粒子由于自身比重大,在溶液中易沉淀,而纳米级的磁性粒子则因为粒径小而易团聚,因此制备导电导磁复合材料所要解决的主要问题是如何使得磁性粒子在聚合体系中均匀分散.该课题的研究任务就是解决磁性粒子在水溶液中的分散性问题,制备出具有优良电、磁性能的复合材料.在这篇论文中,以微米级铁粉/聚吡咯复合材料和纳米Fe<,3>O<,4>粒子/聚吡咯复合材料两种体系为研究对象,详细讨论了导电导磁复合材料的制备及其磁性能等题.

目录

文摘

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北京化工大学学位论文原创性声明

第一章：文献综述

1.1导电高分子简介

1.1.1导电高分子的定义

1.1.2导电高分子的分类

1.1.3导电高分子的性质

1.1.4导电机理

1.1.5导电高聚物的合成方法

1.1.6可溶性导电高聚物的合成

1.2导电高分子复合材料

1.2.1导电高分子与通用高分子的复合

1.2.2导电高分子—无机粒子复合材料

1.3导电高分子的应用

1.4选题目的及意义

1.5课题研究方案

第二章：实验部分

2.1实验部分

2.1.1实验原料规格

2.1.2实验所用仪器型号及厂家

2.2 Fe3O4纳米粒子的制备

2.3铁粉/聚吡咯复合材料的制备

2.3.1铁粉粒子的表面处理

2.3.2铁粉/聚吡咯复合材料的制备

2.4 Fe3O4/聚吡咯复合材料的制备

2.4.1 Fe3O4纳米粒子的表面处理

2.4.2 Fe3O4/聚吡咯复合材料的制备

2.5复合材料的结构与形貌表征

2.5.1电镜形貌表征

2.5.2红外FT-IR表征

2.5.3 X-射线衍射XRD表征

2.5.4 XPS表征

2.5.5铁元素含量的测定

2.6复合材料的性能测试

2.6.1电性能测试

2.6.2磁性能测试

第三章：结果与讨论(之一)——铁粉/聚吡咯复合材料体系

3.1铁粉/聚吡咯复合材料的结构与形貌

3.1.1铁粉电镜照片分析

3.1.2经过表面处理的铁粉电镜照片分析

3.1.3铁粉/聚吡咯复合材料的形貌表征

3.2铁粉/聚吡咯复合材料的电性能研究

3.2.1氧化剂用量对铁粉/聚吡咯复合材料电性能的影响

3.2.2掺杂剂用量对铁粉/聚吡咯复合材料电性能的影响

3.2.3铁粉用量对铁粉/聚吡咯复合材料电性能的影响

3.2.3成型压力对铁粉/聚吡咯复合材料电性能的影响

3.3铁粉/聚吡咯复合材料的磁性能研究

第四章：结果与讨论(之二)——Fe3O4粒子的表面有机化及Fe3O4/聚吡咯复合材料的制备及性能研究

4.1 Fe3O4粒子的表面有机化处理及其Fe3O4/聚吡咯复合材料形貌的研究

4.2 Fe3O4/醇/聚吡咯复合材料体系

4.2.1复合材料的形貌研究

4.2.2复合材料的XPS谱图

4.2.3复合材料的红外谱图

4.2.4复合材料的XRD谱图

4.2.5复合材料的电性能研究

4.2.6复合材料的磁性能研究

4.2.7复合材料环境稳定性的研究

第五章：结果与讨论(之三)——Fe3O4粒子的表面离子化处理及Fe3O4/聚吡咯复合材料的制备及研究

5.1 Fe3O4粒子及Fe3O4/聚吡咯复合材料的形貌

5.2 Fe3O4/FeCl3/聚吡咯复合材料的红外表征

5.3复合材料的XPS谱图

5.4复合材料的XPS谱图

5.5不同浓度的FeCl3溶液对复合材料性能的影响

5.5.1 FeCl3溶液的浓度对复合材料电性能的影响

5.5.2 FeCl3溶液的浓度对复合材料磁性能的影响

5.6复合材料的电性能与体系中Fe3O4含量间的关系

5.7复合材料的磁性能与体系中Fe3O4含量间的关系

5.8复合材料的环境稳定性研究

5.9 Fe3O4/醇/聚吡咯复合材料体系与Fe3O4/FeCl3/聚吡咯复合材料体系在性能方面的比较

5.9.1电性能的研究

5.9.2磁性能的研究

5.10 Fe3O4/聚吡咯体系与铁粉/聚吡咯体系的比较

第六章：结论

参考文献

致谢

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