冯志强:树状大分子基离子凝胶的制备及其电化学性能研究论文

冯志强:树状大分子基离子凝胶的制备及其电化学性能研究论文

本文主要研究内容

作者冯志强(2019)在《树状大分子基离子凝胶的制备及其电化学性能研究》一文中研究指出:离子凝胶相对于以碳酸酯为溶剂和增塑剂的传统凝胶聚合物电解质,具有柔韧性好、易加工、热稳定性好、离子电导率高、以及不易燃烧爆炸等众多优点,成为当前国内外研究的热点,其在超级电容器、锂离子电池等方面具有重要的应用价值。然而,目前所研究的离子凝胶的基体大多是线形高分子,其高玻璃化转变温度和官能团少等缺点,导致离子凝胶的电学性能和机械性能相对较差。因此,我们需要寻求一种官能团丰富、低玻璃化转变温度的高分子作为基体,来提高离子凝胶的综合性能。本论文将超支化和树枝状大分子作为离子凝胶的聚合物基体,充分利用其官能团丰富、玻璃化转变温度低、内部多空腔的特点,通过物理和化学交联的方法制备出综合性能优异的离子凝胶,并对其相行为、流变性能、电学性能、机械性能和自修复性能进行了系统研究。所得结果如下:(1)以端羟基超支化聚酯(H20P/H40P)作为基体,在离子液体[BMIM][BF4]中通过物理混合法制备了超支化大分子基离子凝胶,并对其相分离、凝胶化行为及电化学性能进行了研究。研究发现,该物理凝胶二元体系随温度变化出现典型的高临界共溶温度相行为,相转变温度随端羟基聚酯含量的增加先升高后降低,更为重要的是,H20P体系的相转变温度均高于H40P体系。流变结果表明,体系溶液-凝胶转变浓度为20%,凝胶模量随着聚合物含量的增加而增加,可以达到105Pa。电化学测试结果表明,所有得到的离子凝胶的室温离子电导率都在1.0×10-44 S/cm以上,说明该离子凝胶具有优异的导电性能。(2)以端羟基超支化聚酯作为基体,在离子液体中与小分子对苯二硼酸脱水缩合进行原位交联,制备出具有动态可逆硼酯键的新型超支化聚酯基自修复离子凝胶。所制备的离子凝胶在1 h内基本完全修复,具有超强的自修复性能。流变测试结果表明,该自修复离子凝胶的凝胶-溶液转变点出现在110-150 oC,并且离子凝胶的转变点随聚合物含量的增加而升高。所制备的离子凝胶的初始分解温度均在200oC以上,具有良好的热稳定性能。(3)以树枝状聚酰胺-酰肼(PAMAM-h)为聚合物基体,[EMIM][OAc]离子液体作为溶剂和电解质,丙酮醛为交联剂,通过PAMAM-h末端氨基与丙酮醛发生席夫碱交联反应制备出一种具有可逆酰腙键的新型自修复离子凝胶。通过偏光显微镜观察离子凝胶的微观动态修复过程,证实我们所制备的离子凝胶具有优异的自修复性能。流变动态频率扫描结果表明,离子凝胶的模量随PAMAM-h含量的增加而增加,并且模量也随代数的增加而增加。所有的离子凝胶的离子电导率都随温度的升高而呈现单调递增的趋势。

Abstract

li zi ning jiao xiang dui yu yi tan suan zhi wei rong ji he zeng su ji de chuan tong ning jiao ju ge wu dian jie zhi ,ju you rou ren xing hao 、yi jia gong 、re wen ding xing hao 、li zi dian dao lv gao 、yi ji bu yi ran shao bao zha deng zhong duo you dian ,cheng wei dang qian guo nei wai yan jiu de re dian ,ji zai chao ji dian rong qi 、li li zi dian chi deng fang mian ju you chong yao de ying yong jia zhi 。ran er ,mu qian suo yan jiu de li zi ning jiao de ji ti da duo shi xian xing gao fen zi ,ji gao bo li hua zhuai bian wen du he guan neng tuan shao deng que dian ,dao zhi li zi ning jiao de dian xue xing neng he ji xie xing neng xiang dui jiao cha 。yin ci ,wo men xu yao xun qiu yi chong guan neng tuan feng fu 、di bo li hua zhuai bian wen du de gao fen zi zuo wei ji ti ,lai di gao li zi ning jiao de zeng ge xing neng 。ben lun wen jiang chao zhi hua he shu zhi zhuang da fen zi zuo wei li zi ning jiao de ju ge wu ji ti ,chong fen li yong ji guan neng tuan feng fu 、bo li hua zhuai bian wen du di 、nei bu duo kong qiang de te dian ,tong guo wu li he hua xue jiao lian de fang fa zhi bei chu zeng ge xing neng you yi de li zi ning jiao ,bing dui ji xiang hang wei 、liu bian xing neng 、dian xue xing neng 、ji xie xing neng he zi xiu fu xing neng jin hang le ji tong yan jiu 。suo de jie guo ru xia :(1)yi duan qiang ji chao zhi hua ju zhi (H20P/H40P)zuo wei ji ti ,zai li zi ye ti [BMIM][BF4]zhong tong guo wu li hun ge fa zhi bei le chao zhi hua da fen zi ji li zi ning jiao ,bing dui ji xiang fen li 、ning jiao hua hang wei ji dian hua xue xing neng jin hang le yan jiu 。yan jiu fa xian ,gai wu li ning jiao er yuan ti ji sui wen du bian hua chu xian dian xing de gao lin jie gong rong wen du xiang hang wei ,xiang zhuai bian wen du sui duan qiang ji ju zhi han liang de zeng jia xian sheng gao hou jiang di ,geng wei chong yao de shi ,H20Pti ji de xiang zhuai bian wen du jun gao yu H40Pti ji 。liu bian jie guo biao ming ,ti ji rong ye -ning jiao zhuai bian nong du wei 20%,ning jiao mo liang sui zhao ju ge wu han liang de zeng jia er zeng jia ,ke yi da dao 105Pa。dian hua xue ce shi jie guo biao ming ,suo you de dao de li zi ning jiao de shi wen li zi dian dao lv dou zai 1.0×10-44 S/cmyi shang ,shui ming gai li zi ning jiao ju you you yi de dao dian xing neng 。(2)yi duan qiang ji chao zhi hua ju zhi zuo wei ji ti ,zai li zi ye ti zhong yu xiao fen zi dui ben er peng suan tuo shui su ge jin hang yuan wei jiao lian ,zhi bei chu ju you dong tai ke ni peng zhi jian de xin xing chao zhi hua ju zhi ji zi xiu fu li zi ning jiao 。suo zhi bei de li zi ning jiao zai 1 hnei ji ben wan quan xiu fu ,ju you chao jiang de zi xiu fu xing neng 。liu bian ce shi jie guo biao ming ,gai zi xiu fu li zi ning jiao de ning jiao -rong ye zhuai bian dian chu xian zai 110-150 oC,bing ju li zi ning jiao de zhuai bian dian sui ju ge wu han liang de zeng jia er sheng gao 。suo zhi bei de li zi ning jiao de chu shi fen jie wen du jun zai 200oCyi shang ,ju you liang hao de re wen ding xing neng 。(3)yi shu zhi zhuang ju xian an -xian jing (PAMAM-h)wei ju ge wu ji ti ,[EMIM][OAc]li zi ye ti zuo wei rong ji he dian jie zhi ,bing tong quan wei jiao lian ji ,tong guo PAMAM-hmo duan an ji yu bing tong quan fa sheng xi fu jian jiao lian fan ying zhi bei chu yi chong ju you ke ni xian zong jian de xin xing zi xiu fu li zi ning jiao 。tong guo pian guang xian wei jing guan cha li zi ning jiao de wei guan dong tai xiu fu guo cheng ,zheng shi wo men suo zhi bei de li zi ning jiao ju you you yi de zi xiu fu xing neng 。liu bian dong tai pin lv sao miao jie guo biao ming ,li zi ning jiao de mo liang sui PAMAM-hhan liang de zeng jia er zeng jia ,bing ju mo liang ye sui dai shu de zeng jia er zeng jia 。suo you de li zi ning jiao de li zi dian dao lv dou sui wen du de sheng gao er cheng xian chan diao di zeng de qu shi 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自河北大学的冯志强,发表于刊物河北大学2019-07-25论文,是一篇关于离子凝胶论文,树状大分子论文,相行为论文,电导率论文,自修复论文,河北大学2019-07-25论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自河北大学2019-07-25论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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