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記錄編號	6270
狀態	NC094FJU00065024
助教查核
索書號
學校名稱	輔仁大學
系所名稱	化學系
舊系所名稱
學號	493336226
研究生(中)	趙子亮
研究生(英)	Zhi-Liang Chao
論文名稱(中)	聚苯胺/聚壓克力酸複合材料之合成與介電性質研究-聚壓克力酸分子量之影響
論文名稱(英)	Study of synthesis and dielectric properties of polyaniline/polyacrylic acid composite -Effect of PAA molecular weight-
其他題名
指導教授(中)	李選能
指導教授(英)	Sung-Nung Lee
校內全文開放日期	不公開
校外全文開放日期	不公開
全文不開放理由
電子全文送交國圖.	同意
國圖全文開放日期.	2009.07.17
檔案說明	電子全文
電子全文	01
學位類別	碩士
畢業學年度	94
出版年
語文別	中文
關鍵字(中)	十二烷基苯磺酸苯胺單體壓克力酸高分子水溶性介電行為
關鍵字(英)	dielectric constant polyaniline in-situ polymerization method micelle complex molecular weigh
摘要(中)	摘要本研究主要的目的是討論聚苯胺摻合材料的介電行為與聚壓克力酸(polyacrylic acid)分子量之間的關係，以及聚苯胺摻合材料的電子傳導機制。由於聚苯胺本身的化學結構不利於加工，故設計了一套聚苯胺與水溶性高分子－聚壓克力酸(polyacrylic acid, PAA)，相互摻合的實驗，用以討論電荷在材料中順應電場回應之情形，並且控制自由基起始劑(Ammoniun peroxysulfate)量的來合成出各種不同分子量的聚壓克力酸，藉此來討論摻合材料的介電行為與壓克力酸分子量之間的關係。而且此實驗是採用in-situ polymerization (ISP-blend)合成聚苯胺摻合材料，我們在水溶性高分子－聚壓克力酸(PAA)中，先讓苯胺單體與十二烷基苯磺酸(DBSA)形成微胞，再進行聚苯胺的聚合反應，而由熱分析以及SEM型態分析可以發現，材料本身的結構相當勻相沒有相分離的情況，證明了兩種材料的摻合良好。再藉由介電行為的測試發現，隨著聚壓克力酸分子量的增加，介電損失會有明顯的提升。而此實驗結果也指出，隨著壓克力酸鏈長之增加，聚苯胺在材料中的排列愈整齊一致，愈有利於電荷的傳遞。
摘要(英)	Abstract A polyaniline-dodecyl benzene sulfonic acid/polyacrylic acid (PANI-DBSA/PAA) composite with very high dielectric constant has been synthesized by an in-situ polymerization method (ISP). DBSA was first reacted with aniline to form micelle complex and was dispersed in the water soluble PAA with water, polymerization of aniline was carried out upon the addition of the initiator, ammonium peroxysulfate (APS). Morphological study by SEM indicates a homogeneous structure is obtained for this ISP composite under a magnification of 10000. It was observed that the dielectric loss increased with the molecular weigh of PAA. This phenomenon can be rationalized by fact that better aligned PANI may form from PAA molecular with longer molecular chain.
論文目次	目錄英文摘要------------------------------------------------1 中文摘要------------------------------------------------2 前言----------------------------------------------------3 第一章文獻回顧-----------------------------------------5 1-1. 導電高分子-----------------------------------------5 1-2. 導電高分子導電理論---------------------------------8 1-3. 聚苯胺性質-----------------------------------------14 1-3-1.聚苯胺紅外線光譜分析------------------------------14 1-3-2.聚苯胺之紫外-可見光光譜---------------------------15 1-3-3.聚苯胺之X-ray繞射光譜分析------------------------16 1-3-4.聚苯胺之熱性質------------------------------------17 1-4.聚苯胺簡介------------------------------------------18 1-4-1 ?同氧化態之聚苯鞍結構----------------------------18 1-4-2 聚苯胺的合成--------------------------------------18 1-4-3 聚合反應機構--------------------------------------20 1-4-4 聚苯胺摻雜----------------------------------------22 1-4-5 氧化摻雜------------------------------------------23 1-4-6 酸摻雜--------------------------------------------25 第二章原理---------------------------------------------27 2-1 介電?為--------------------------------------------27 2-1-1 電容----------------------------------------------27 2-1-2 電場向?和極化------------------------------------29 2-1-3 極化的型態----------------------------------------34 2-1-4 介電常?的頻?相依性------------------------------36 2-1-5 介電強?------------------------------------------38 2-1-6 介電材?------------------------------------------38 2-2 材?的其他電學性質----------------------------------39 2-2-1 鐵電性--------------------------------------------39 2-2-2 壓電性--------------------------------------------41 2-3 電荷傳導機制----------------------------------------41 2-4 自由基加成聚合--------------------------------------44 2-4-1 自由基之性質和自由基加成聚合之特徵----------------44 2-4-2.自由基加成聚合之各種方法--------------------------47 第三章實驗部份-----------------------------------------49 3-1 實驗藥品--------------------------------------------49 3-2 實驗儀器--------------------------------------------50 3-3 實驗流程圖------------------------------------------51 3-3-1 Poly(acrylic acid) 分子量控制---------------------51 3-3-2.PANI/PAA blends (ISP method)----------------------52 3-3-3.元件製作以及測量----------------------------------53 3-4 實驗步驟--------------------------------------------54 3-4-1 Poly(acrylic acid) 分子量的控制-------------------54 3-4-2 PANI在不同PAA分子量中的摻和---------------------56 3-4-3實驗元件的製作------------------------------------57 第四章結果與討論--------------------------------------58 第五章結論-------------------------------------70 參考文獻----------------------------------------72 圖索引圖1-1 各種不同莫耳比例之AA/APS------------------------76 圖1-2 PAA之Mw趨勢圖----------------------------------77 圖1-3 PAA之Mn趨勢圖----------------------------------77 圖1-4 PAA之Mn、Mw、PD值圖表--------------------------78 圖2-1(a) 摻雜Wt=15%(PANI)在不同AA/APS莫耳比例之介電常數圖----79 圖2-1(b) 摻雜Wt=15%(PANI)在不同AA/APS莫耳比例之介電常數圖----79 圖2-1(c) 摻雜Wt=15%(PANI)在不同AA/APS莫耳比例之介電損失圖----80 圖2-1(d) 摻雜Wt=15%(PANI)在不同AA/APS莫耳比例之介電損失圖----80 圖2-1(e) 摻雜Wt=15%(PANI)在不同AA/APS莫耳比例之消散因子圖----81 圖2-1(f) 摻雜Wt=15%(PANI)在不同AA/APS莫耳比例之消散因子圖----81 圖2-1(g) 摻雜Wt=15%(PANI)在不同AA/APS莫耳比例之導電度圖------82 圖 2-2(a) 摻雜Wt=30%(PANI)在不同AA/APS莫耳比例之介電常數圖----83 圖 2-2(b) 摻雜Wt=30%(PANI)在不同AA/APS莫耳比例之介電常數圖----83 圖 2-2(c) 摻雜Wt=30%(PANI)在不同AA/APS莫耳比例之介電損失圖----84 圖 2-2(d) 摻雜Wt=30%(PANI)在不同AA/APS莫耳比例之介電損失圖----84 圖 2-2(e) 摻雜Wt=30%(PANI)在不同AA/APS莫耳比例之消散因子圖----85 圖 2-2(f) 摻雜Wt=30%(PANI)在不同AA/APS莫耳比例之消散因子圖----85 圖2-2(g) 摻雜Wt=30%(PANI)在不同AA/APS莫耳比例之導電度圖------86 圖3-1(a) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=60/1)複合材料之10000倍SEM圖-----87 圖3-1(b) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=60/1)複合材料之50000倍SEM圖-----87 圖3-1(c) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=60/1)複合材料之80000倍SEM圖-----88 圖3-1(d) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=40/1)複合材料之10000倍SEM圖-----88 圖3-1(e) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=40/1)複合材料之80000倍SEM圖-----89 圖3-1(f) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=40/1)複合材料之100000倍SEM圖----89 圖3-1(g) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=80/1)複合材料之10000倍SEM圖-----90 圖3-1(h) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=80/1)複合材料之80000倍SEM圖-----90 圖3-1(i) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=80/1)複合材料之100000倍SEM圖----91 圖3-2(a) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=100/1)複合材料之10000倍SEM 圖(使用100ml水溶液)---------------------------91 圖3-2(b) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=100/1)複合材料之20000倍SEM圖(使用100ml水溶液)---------------------------92 圖3-2(c) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=100/1)複合材料之50000倍SEM圖(使用100ml水溶液)---------------------------92 圖3-2(d) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=150/1)複合材料之10000倍SEM圖(使用100ml水溶液)---------------------------93 圖3-2(e) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=150/1)複合材料之20000倍SEM圖(使用100ml水溶液)---------------------------93 圖3-2(f) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=150/1)複合材料之50000倍SEM圖(使用100ml水溶液)---------------------------94 圖3-2(g) PANI(Wt=15%)/(AA/APS=150/1)複合材料之100000倍SEM圖(使用100ml水溶液)---------------------------94 圖4-1 PANI(Wt=15%)/(AA/APS=120/1、30/1)複合材料兩組TGA數據之比較--------------------------------------------95 圖4-2 PANI(Wt=15%)/(AA/APS=120/1)複合材料與PAA(Mw=750000) 標準品TGA數據之比較------------------------------95 圖4-3 PANI(Wt=15%)/(AA/APS=30/1、40/1、50/1)複合材料三組TGA數據之比較----------------------------------------96 圖4-4 PANI(Wt=15%)/(AA/APS=60/1、70/1、80/1)複合材料三組TGA數據之比較----------------------------------------96 圖4-5 PANI(Wt=15%)/(AA/APS=40/1)複合材料與PAA(Mw=750000)標準品TGA數據之比較--------------------------------97 圖4-6 PANI(Wt=15%)/(AA/APS=100/1、110/1、120/1)複合材料三組TGA數據之比較-------------------------------------97
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論文頁數	97
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