聚(吡咯-N-甲基吡咯)-鋇鐵氧體復(fù)合物的制備及電磁特性研究.pdf

1、功能高分子材料因具有導(dǎo)電性、電磁性、催化性和生物活性等特定的功能特性，已成為材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。近年來(lái)，具有電磁特性的功能高分子材料引起人們極大的關(guān)注。聚吡咯(PPy)/聚N-甲基吡咯(PNMPy)具有合成容易、化學(xué)性能穩(wěn)定及導(dǎo)電率可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，鋇鐵氧體具有價(jià)格低廉，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)以及高飽和磁化強(qiáng)度、矯頑力和磁晶各向異性常數(shù)等良好的磁性能而備受青睞。將PPy/PNMPy和磁性納米鋇鐵氧體復(fù)合，有望制備出一種具有良好電磁性能的復(fù)合材料。

2、 本論文報(bào)道了不同反應(yīng)條件下用化學(xué)氧化原位聚合法制備了一系列聚吡咯，探索了反應(yīng)條件對(duì)PPy電性能的影響。用檸檬酸鹽前驅(qū)物溶膠-凝膠法制備了稀土La、Nd摻雜的Ba-Cr鐵氧體，討論了La、Nd及其摻雜量對(duì)Ba-Cr鐵氧體磁性能的影響；選取磁性能相對(duì)較好的Nd摻雜Ba-Cr鐵氧體(Ba0.9Nd0.1Fe11.5Cr0.5O19，簡(jiǎn)寫(xiě)為BNFCO)作為磁性源，在最優(yōu)反應(yīng)條件下用化學(xué)氧化原位聚合法制備了具有電磁性能的PPy/BNFCO

3、復(fù)合物和PNMPy/PPy/BNFCO復(fù)合物。 用X-射線衍射(XRD)、紅外光譜(FT-IR)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)以及熱分析儀(TGA)分析了PPy、PNMPy以及PNMPy/PPy/BNFCO復(fù)合物的微觀結(jié)構(gòu)，形貌和熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明復(fù)合物是由導(dǎo)電聚合物和鐵氧體納米粒子組成的復(fù)合體系，鐵氧體的引入對(duì)導(dǎo)電聚合物共軛鏈的連續(xù)性有一定的影響；復(fù)合物呈現(xiàn)核殼結(jié)構(gòu)，鐵氧體粒子被聚合物包覆，對(duì)吡咯/N-甲

4、基吡咯的聚合起到了核的作用；鐵氧體納米粒子的引入提高了PPy/BNFCO復(fù)合物的熱穩(wěn)定性能，PNMPy的二次包覆導(dǎo)致三元復(fù)合物的熱穩(wěn)定性相對(duì)較弱；以上事實(shí)說(shuō)明了復(fù)合物中聚合物鏈和鐵氧體粒子之間存在著一定的相互作用。 用四探針電導(dǎo)率儀、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)以及阻抗/材料分析儀分別測(cè)試了PNMPy/PPy/BNFCO復(fù)合物的室溫電導(dǎo)率和外加磁場(chǎng)為±1 T時(shí)的室溫磁化曲線以及電磁損耗性質(zhì)。結(jié)果表明：復(fù)合物的電導(dǎo)率隨著聚合物含量的減