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研究生:黃渼鈞
研究生(外文):Mei-Chun Huang
論文名稱:奈米導電高分子薄膜之合成及研究
論文名稱(外文):Synthesis and Research of nano conductive polymer film
指導教授:廖義田
口試委員:陳志恆吳汝瑜
口試日期:2013-07-23
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:有機高分子研究所
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:60
中文關鍵詞:聚苯胺矽氧烷共聚物
外文關鍵詞:polyanilinesiliconecopolymer
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導電高分子結構龐大、分子量高並且本身具有導電性的物質。其導電度可藉由改變加工方法、摻雜條件、共摻合等方法加以調整,故可應用於電池、防靜電材料、感測器和電子儀器等元件。
利用循環伏安法的聚合便利性,來製備吡咯與新型苯胺的共聚物,並觀察在高溫下是否會破壞其結構。因聚砒咯的耐熱性質不佳,所以我們在苯胺衍生物側鏈上加入一些耐熱性質好的矽氧烷,來達到增加砒咯的耐熱性質。此外,聚苯胺單體便宜、製備容易,所以將苯胺與噻吩及吡咯分別共聚合,以低廉的苯胺得到高附加價值的共聚合物,對環境和熱皆有良好的穩定度。
最後,電聚合聚苯胺、聚吡咯的過程中,添加不同的摻雜劑,觀察其導電度之影響,實驗過程中發現不管是溶劑、電解質和摻雜劑的改變,都會影響其導電度。電化學合成導電高分子代替傳統繁複的有機合成方法,可以節省更多時間和成本,是目前普遍受到歡迎的方法。


Conducting polymer is a massive structure, containing high molecular weight. Its conductivity can be changed by processing methods, doping conditions, and other methods of blending.
In this thesis, pyrrole are synthesized by electro-chemical method .It is copolymerized with aniline to increase the thermal stability. The thiophene is also copolymerized with aniline.
It is found that aniline can increase the thermal stability of pyrrole and aniline. Finally, a nano material is synthesized in this thesis. The structure –properties relationships are also elucidated in this research.


摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
表 目 錄 vii
圖 目 錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究目的與動機 2
第二章 文獻回顧 3
2.1 導電高分子(Conductive polymer)之介紹 3
2.1.1 導電高分子簡介 3
2.1.2 導電高分子發展 3
2.1.3 導電高分子之種類 5
2.1.4 導電高分子之導電理論 7
2.1.5 導電高分子之聚合方式 9
2.1.6 導電高分子應用 10
2.2聚苯胺(Polyaniline)之介紹 13
2.2.1 聚苯胺簡介 13
2.2.2 聚苯胺之合成方法 15
2.2.3 聚苯胺之合成機構 16
2.2.4 聚苯胺之共聚合反應 17
2.2.5 聚苯胺應用 18
2.3聚噻吩(Polythiophene)之介紹 18
2.3.1聚噻吩簡介 18
2.3.2聚噻吩之合成方法 19
2.3.3聚噻吩之合成機構 23
2.3.4聚噻吩應用 24
2.4聚吡咯(Polypyrrole)之介紹 25
2.4.1聚吡咯簡介 25
2.4.2聚吡咯之合成機構 25
2.4.3聚吡咯之摻雜方法 27
2.4.4聚吡咯應用 27
2.5聚矽氧烷高分子之介紹 28
2.5.1聚矽氧烷簡介 28
2.5.2聚矽氧烷之應用 29
2.6 電化學聚合之介紹 30
2.6.1 電化學原理簡介 30
2.6.2 材料和電極的選擇 30
2.6.3 電化學合成方式 32
2.6.4 電化學合成類型 33
第三章 實驗部分 35
3.1 藥品與溶劑 35
3.2 儀器設備 37
3.2.1 紅外光吸收光譜(FTIR Spectroscopy) 37
3.2.2 四點探針方法(Four point probes method) 38
3.2.3高溫爐 39
3.3 吡咯與矽氧烷共聚物之實驗步驟及方法 40
3.3.1苯胺側鏈接上矽氧烷化合物 40
3.3.2 清洗工作電極 41
3.3.3 電聚合Pyrrole與矽氧烷共聚物薄膜之製備 41
3.3.4 熱穩定測試 43
3.4 苯胺共聚物之實驗步驟及方法 43
3.4.1 清洗工作電極 43
3.4.2苯胺與其他單體共聚合之條件 44
3.4.3 苯胺共聚物之薄膜製備 44
3.4.4 加熱後對苯胺共聚物之影響 44
3.5 電聚合苯胺之摻雜實驗步驟及方法 45
3.5.1 電聚合苯胺之條件 45
3.5.2 溫度及摻雜物對聚苯胺之影響 46
3.6 電聚合吡咯之摻雜實驗步驟及方法 46
3.6.1 電聚合吡咯之條件 46
3.6.2溫度及摻雜物對聚吡咯之影響 47
第四章 結果與討論 48
4.1吡咯與矽氧烷共聚物之耐熱性質分析 48
4.2苯胺共聚物之探討分析 51
4.2.1苯胺和吡咯共聚 51
4.2.2苯胺和噻吩共聚 52
4.3電聚合苯胺在摻雜劑及溫度下的導電度 54
4.4電聚合吡咯在摻雜劑及溫度下的導電度 56
第五章 結論 58
參考文獻 59


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