Самоорганизованные слои полианилина для применения в электронике

• Автор: Шишов, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 161 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК ПОЛИАНИЛИНА (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)
1.1. Полианилин: строение, формы полимера и га свойства
1.2. Полисопряженная структура цегги ПАНИ
1.3. Взагшодействие ПАНИ с кислотами
1.4. Свойства различных форм ПАНИ
1.5. Электронные устройства на основе полианилина
1.6. Существующие методы формирования слоев ПАНИ на носителе
1.6Л. Использование коллоидных форм ПАНИ
1.6.2. Метод т-яки полимеризации
1.7. Выводы к главе
ГЛАВА 2. ОБРАЗОВАНИЕ СЛОЕВ ПАНИ НА НОСИТЕЛЕ В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ Ш-БГШ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
2.1. Получение слоев ПАНИ в щелочных средах
2.2. Получение слоев ПАНИ с 3И морфологией частиц
2.3. Технология «прерывания» т-Ийи полимеризагщи как метод получения слоев заданной толгцины
2.4. Получение слоев ПАНИ с частицами Ю морфологии
2.4.1. Слои из Ш частиц, ориентированных перпендикулярно носителю
2.4.2. Сетчатые слои из Ш частиц, лежащие в плоскости носителя
2.4.3. Слои с частицами структуры нанотруб
2.5. Выводы к главе
ГЛАВА 3. МОДЕЛЬ САМОСБОРКИ ПОЛИМЕРНЫХ СЛОЕВ В ПРОЦЕССЕ СИНТЕЗА
3.1. Особенности роста Ю и 30 структур
3.2. Сборка частиц с участием механизма диффузионно-лимитируемой агрегации
3.3. Выводы к главе
ГЛАВА 4. СПЕКТРАЛЬНЫЕ И ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИАНИЛИНА
4.1. Оптические характеристиики слоев ПАНИ
4.2. ИК - и КР- спектроскопия полианилина
4.2Л. ИК-сиектры различных форм ПАГІИ
4.2.2. КР-спектры слоев ПАНИ
4.3. Исследование электропроводности полианилина
4.3.1. Методики измерения электропроводности
4.3.2. Исследование электропроводности полианилина
4.3.3. Измерение электропроводности т-яки пленок ПАНИ в направлении перпендикулярном поверхности слоя
4.3.4. Методика использования напыленных электродов,
4.3.5. Методика прижимных электродов
4.4. Выводы к главе
ГЛАВА 5. ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОРИСТЫХ И ПОРОШКООБРАЗНЫХ НОСИТЕЛЕЙ
5.1. Получение композитов методом іп-зіїи полимеризации
5.2. Изучение морфологии композитов методами электронной микроскопии
5.3. Спектральное исследование композитов ПАНИ
5.3.1. КР-спектроскопия полимср-углеродных композитов
5.3.2. ИК-спектроскопия композитов ПАІІИ с целлюлозой
5.4. Выводы к главе
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА СЕНСОРА С ДЕТЕКТИРУЮЩЕЙ КОМПОНЕНТОЙ НА ОСНОВЕ ПАНИ
6.1. Физические основы создания сенсоров на основе полианилина
6.2. Методы детектирования и конструкции детектирующих устройств
6.2.1. Кондуктометрический метод детектирования
6.2.2. Метод импеданса
6.2.3. Вольт-амперометрический метод
6.2.4. Оптический метод
6.2.5. Пьезоэлектрический метод
6.3. Магнитные свойства полианилина
6.4. Сенсор, основанный на изменении магнитной восприимчивости ПАНИ
6.5. Выводы к главе
ГЛАВА 7. КОМПОЗИТЫ ПОЛИ АНИЛИНА С УГЛЕРОДНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ В КАЧЕСТВЕ ЭНЕРГОНАКОПИТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ
7.1. Суперконденсаторы как представители класса энергонакопительных устройств
7.2. Электродные материалы суперконденсаторов
7.3. Свойства полимер-углеродных композитов, полученных методом т-вйи-полимеризаци
7.3.1. Электропроводящие свойства в зависимости от состава композита и степени допирования полимера
7.3.2. Определение удельной площади поверхности и пористости материалов
7.3.3. Взаимодействие композитов ПАНИ с электролитом
7.3.4. Термическая стабильность ПАНИ и его композитов с УНТ
7.3.5. Оценка электрохимической емкости полимер-углеродных композитов..
7.4. Исследование макетных образцов суперконденсаторов
7.5. Выводы к главе
МАТЕРИАЛЫ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Носитель погружался в полимеризационную среду в начальный момент синтеза и изымался либо в ходе полимеризации, либо по ее окончании. В качестве носителей были использованы:
1 стекло, площадью 1><1 см2 толщиной менее 1 мм, стандартные подложки для
микроскопии.
2 кремний, стандартные окна для ИК-спектроскопии, диаметром ~ 1.5 см.
3 графит, гладкие пластины 1 х 1 см2 с электропроводностью >300 См/см.
4 пленка полиэтилентеррефталата (ПЭТ) - прозрачный носитель для печати на
лазерном принтере.
5 слой золота, напыленный на ПЭТ или стекло.
Исследованы продукты полимеризации в виде слоев на носителе, а также сопутствующего им осадка. Изучены не только конечные продукты синтеза, но и продукты, полученные на промежуточных стадиях щ-яки полимеризации. На разных этапах синтеза продукты полимеризации изымались из реакционной среды и анализировались методами спектроскопии, кондуктометрии, электронной микроскопии. Методику эксперимента помогает понять фотография, с изображением реактора перед началом синтеза (Рис. 11).
Рис. 11. Реактор для проведения т-яки полимеризации анилина с погруженными в реакционную среду носителями (стекло).
Носитель, закрепленный на держателе, помещался в полимеризационную среду вертикально, и изымался оттуда в нужный момент времени. Одновременно с помощью