聚噻吩分子筛纳米复合材料的制备及其性能研究

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2、阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：鼻一隰j型卓一导师签名：太原理工大学硕士研究生学位论文聚噻吩／分子筛纳米复合材料的制备及其性能研究删舢删舢㈣删删删川Y2395962摘要噻吩是焦化苯中含有的难以脱除的杂质，其本身也是合成医药、染料、农药以及新型高分子材料的原料，具有很高的经济价值和广阔的应用前景。尤其是单体噻吩聚合而成的聚噻吩新型高分子材料，因其本身具有良好的导电性、物化稳定性、空穴传输性、电致变色性以及较好的光

3、电转换能力，从而在无机电导体、非线性光学器件、光电、电磁屏蔽材料等方面有着广泛的应用。同时，将聚噻吩与某些无机物复合制得的聚噻吩复合材料，无机物的加入不仅丰富了其原有性能，更重要的是聚噻吩与无机物之问的协同作用以及纳米效应，使得复合材料的性能优于单一材料性能的简单加和，甚至还能表现出许多新的功能。故本文在课题组前期研究工作的基础上，选择对焦化苯中噻吩具有较好脱除能力的NaY分子筛及Ce离子改性CeY分子筛吸附剂和焦化苯中主要含硫杂质噻吩及其同系物3．甲基噻吩单体为原料，采用化学氧化聚合法制备了不同系列的聚噻吩／分子筛

4、纳米复合材料，对其通过一系列的表征和测试，初步考察了该材料所具备的特殊光电性能，并对不同系列复合材料光电性能存在的差异进行了分析，优化了复合材料的最佳制备条件，为焦化苯提质净化过程中杂质噻吩的资源化有效利用提供理论基础。太原理工大学硕士研究生学位论文首先，将NaY分子筛和CeY分子筛分别与一定量的单体噻吩氧化聚合制各出NaPTh和CePTh系列样品，并初步考察了两种系列样品的特殊光电性能。结果表明，以氯仿为溶剂，无水FeCl3为氧化剂，采用化学氧化法在O℃条件下制备的两种系列复合材料中的噻吩环之间主要以0【．Q方式连

5、接。该复合材料基本保持了分子筛的晶体结构，对紫外．可见光区有较好的吸收，具有较低的禁带宽度，热稳定性较差。CePn系列样品电导率明显优于NaPTh系列，主要是由于CePTh系列样品中S．Ce键的存在会使得样品中聚噻吩主链结构更加趋于平面化。其次，选择先在纯噻吩溶液中吸附噻吩饱和的CeY分子筛与单体噻吩进行聚合，制备了SC系列样品，考察了其性能，且与CePTh系列样品进行对比。结果表明，SC系列样品光电性能明显低于CePTh系列样品，与聚噻吩相近。这主要是因为此样品复合前分子筛孔道里吸附了大量的单体噻吩，导致样品制备过

6、程中孔道里的较多单体噻吩并没有完全进行聚合，即相对以Q．Q方式连接的聚噻吩含量较少，主链共轭程度低，噻吩环相连C。C的pz轨道重叠程度差，所以禁带宽度大、电导率低。再次，选择从苯中饱和吸附噻吩的CeY分子筛与单体噻吩进行聚合，制备了NC系列样品，考察了其性能，且与SC样品进行了对比。结果表明，NC301样品电导率远高于聚噻吩，最高可达1．OO×10‘6S／m。但此系列样品的导电性能相对于SC系列样品没有明显的改变，这是因为NC系列样品中的苯含量极少，所以对样品的导电性能影响不大。最后，选择以3．甲基噻吩单体与CeY分

7、子筛进行聚合，制备了3．系列样品，考察了其性能，且与CePTh系列样品进行了对比。结果表明，3一系ll太原理工大学硕士研究生学位论文列样品的导电性能明显优于CePTh系列样品，其中样品3—301的电导率高达到3．20×10击S／m，远高于聚噻吩。这是因为在3号位引入甲基后，相对于噻吩环上的氢原子，甲基具有较强的吸电子诱导效应和较弱的供电子共轭效应，在两种效应共同作用下，使得甲基的供电效应更加明显，直接导致3一系列样品中聚噻吩主链共轭程度更好，结构更趋于平面化，从而电导率最高。关键词：聚噻吩，聚3一甲基噻吩，分子筛，复

8、合材料，苯，电导率太原理工大学硕士研究生学位论文太原理工大学硕士研究生学位论文PRELIMINARYSTUDYOFTHEPREPARATIONANDPROPERTIESOFPOLYTHIOPHENE／ZEOLITECOⅣ口OSITESABSTRACTThiopheneisoneofthemainimpuritiesincokingbenzene