摘要 | 第5-7页 |
ABSTRACT | 第7-9页 |
引言 | 第15-17页 |
第1章 聚噻吩的电化学及刺激响应性研究概述 | 第17-42页 |
1.1 PEDOT的发展与研究 | 第17-19页 |
1.1.1 PEDOT的研究历史 | 第17页 |
1.1.2 PEDOT的化学结构 | 第17-18页 |
1.1.3 PEDOT的合成方法 | 第18页 |
1.1.4 PEDOT复合物的平面结构及立体结构 | 第18-19页 |
1.2 超级电容器 | 第19-22页 |
1.2.1 超级电容器的组成 | 第19-20页 |
1.2.2 超级电容器的分类 | 第20页 |
1.2.3 超级电容器面临的挑战与未来发展方向 | 第20-21页 |
1.2.4 导电高分子作为超级电容器活性材料 | 第21-22页 |
1.3 PEDOT在超级电容器领域的研究现状 | 第22页 |
1.3.1 聚合方法对于PEDOT比电容值的影响 | 第22页 |
1.3.2 聚合条件对于PEDOT比电容值的影响 | 第22页 |
1.3.3 表面形态对PEDOT比电容值的影响 | 第22页 |
1.4 刺激响应性材料 | 第22-25页 |
1.4.1 自然界中的响应性运动 | 第22-23页 |
1.4.2 智能响应性材料 | 第23-24页 |
1.4.3 刺激响应性材料 | 第24页 |
1.4.4 刺激响应性材料研究进展 | 第24-25页 |
1.5 湿度响应性材料 | 第25-26页 |
1.5.1 利用细菌孢子组装的湿度响应性驱动器 | 第25-26页 |
1.5.2 仿生湿度响应性聚吡咯驱动器 | 第26页 |
1.5.3 高分子复合物光控湿度驱动驱动器 | 第26页 |
1.6 PEDOT在响应性材料领域的研究现状 | 第26-28页 |
1.6.1 PEDOT:PSS/PVDF湿度响应性双层驱动器 | 第27页 |
1.6.2 PEDOT:PSS/PDMS湿度响应性双层驱动器 | 第27页 |
1.6.3 PEDOT:PSS/PEG湿度响应性双层驱动器 | 第27-28页 |
1.7 磁场响应性材料的研究现状与展望 | 第28-29页 |
1.7.1 磁铁纳米颗粒的结构 | 第28页 |
1.7.2 磁铁纳米颗粒的合成方法 | 第28-29页 |
1.7.3 磁铁纳米颗粒的主要应用 | 第29页 |
1.8 磁铁纳米颗粒在刺激响应性材料中的应用简介 | 第29-30页 |
1.8.1 负载磁铁纳米颗粒的可注射形状记忆水凝胶 | 第29-30页 |
1.8.2 超轻磁性的负载磁铁纳米颗粒的石墨烯压力响应性弹性体 | 第30页 |
1.8.3 形状记忆的远程调控性磁铁纳米颗粒-纳菲纤维 | 第30页 |
1.9 响应性材料的定向运动 | 第30-32页 |
1.9.1 通过施加外界磁场控制湿度响应性聚吡咯薄膜运动方向 | 第30-31页 |
1.9.2 通过湿度响应性CNP薄膜一端部分保护实现定向运动 | 第31页 |
1.9.3 通过在体系中加入纤维结构使薄膜运动具有取向性 | 第31-32页 |
1.10 自然界中的螺旋运动 | 第32-34页 |
1.10.1 黄瓜藤的手性螺旋生长 | 第33页 |
1.10.2 豆英的手性螺旋张开 | 第33页 |
1.10.3 种子芒的螺旋弯曲运动 | 第33-34页 |
1.10.4 卷柏茎的螺旋弯曲 | 第34页 |
1.11 人工合成螺旋运动材料的研究现状 | 第34-37页 |
1.11.1 通过手性液晶分子得到具有特定运动方向的光热响应材料 | 第34-35页 |
1.11.2 通过双层结构的材料得到具有特定形变方式的响应性驱动器 | 第35-37页 |
1.11.3 通过两种周期性平行排列的材料得到特定形变方式 | 第37页 |
1.12 高强度高韧性聚噻吩的合成及性能研究 | 第37-40页 |
1.12.1 聚噻吩的聚合机理 | 第37-39页 |
1.12.2 聚噻吩掺杂的研究 | 第39-40页 |
1.12.3 聚噻吩超级电容器的研究 | 第40页 |
1.13 利用超分子自组装法提高导电高分子材料的力学性能 | 第40-42页 |
第2章 基于PEDOT-PVA水凝胶的柔性超级电容器 | 第42-58页 |
2.1 前言 | 第42-43页 |
2.2 合成PEDOT-PVA水凝胶 | 第43-45页 |
2.2.1 聚合反应机理 | 第43页 |
2.2.2 聚合反应步骤 | 第43-44页 |
2.2.3 反应体系的优化 | 第44-45页 |
2.3 PEDOT-PVA水凝胶的化学表征 | 第45-47页 |
2.3.1 PEDOT-PVA水凝胶的化学结构 | 第45-46页 |
2.3.2 PEDOT-PVA水凝胶的微观结构 | 第46页 |
2.3.3 PEDOT-PVA水凝胶的其他表征 | 第46-47页 |
2.4 PEDOT-PVA水凝胶的力学性能 | 第47-48页 |
2.5 PEDOT-PVA水凝胶电化学主要参数计算 | 第48-49页 |
2.6 PEDOT-PVA水凝胶在三电极体系中的电化学性能 | 第49-51页 |
2.6.1 制备PEDOT-PVA水凝胶电极 | 第49页 |
2.6.2 循环伏安与电化学阻抗曲线 | 第49-50页 |
2.6.3 恒电流充放电曲线 | 第50-51页 |
2.7 组装PED0T-PVA水凝胶SSC | 第51-57页 |
2.7.1 制备PVA-Na_2SO_4电解质 | 第51-52页 |
2.7.2 制备PEDOT-PVA水凝胶SSC | 第52页 |
2.7.3 PEDOT-PVA水凝胶SSC的电化学性质检测条件 | 第52-53页 |
2.7.4 PEDOT-PVA水凝胶SSC的电压窗口上限 | 第53-55页 |
2.7.5 PEDOT-PVA水凝胶SSC的电化学稳定性 | 第55-57页 |
2.8 总结 | 第57-58页 |
第3章 PPA薄膜的合成及湿度响应性 | 第58-84页 |
3.1 前言 | 第58-59页 |
3.2 合成PPA薄膜 | 第59-62页 |
3.2.1 方法设计 | 第59-60页 |
3.2.2 实验路线摸索 | 第60页 |
3.2.3 合成步骤 | 第60-61页 |
3.2.4 制备湿度响应性薄膜 | 第61-62页 |
3.3 PPA薄膜的化学表征 | 第62-68页 |
3.3.1 紫外光谱 | 第62-63页 |
3.3.2 光学显微镜观察 | 第63-65页 |
3.3.3 PPA薄膜化学结构表征 | 第65-68页 |
3.4 PPA薄膜的力学性能 | 第68-71页 |
3.4.1 PPA薄膜的拉伸性能 | 第68-70页 |
3.4.2 PPA薄膜的承重性能 | 第70-71页 |
3.5 PPA薄膜的湿度响应性现象 | 第71-73页 |
3.5.1 PPA薄膜的湿度响应性现象 | 第71页 |
3.5.2 PPA薄膜的湿度响应性运动 | 第71-73页 |
3.6 PPA薄膜的湿度响应性量化 | 第73-75页 |
3.6.1 温度对湿度响应性运动的影响 | 第73页 |
3.6.2 薄膜几何形状对湿度响应性运动的影响 | 第73-74页 |
3.6.3 PPA薄膜的灵敏度 | 第74-75页 |
3.7 PPA薄膜湿度响应性的非接触控制 | 第75-78页 |
3.7.1 PPA薄膜对远程湿度梯度的响应性现象 | 第75-77页 |
3.7.2 PPA薄膜的蝴蝶状呼吸运动 | 第77页 |
3.7.3 基于PAA湿度响应性的非接触开关 | 第77-78页 |
3.8 PPA薄膜的湿度响应性机理推断 | 第78-83页 |
3.8.1 通过光学显微镜观察PPA薄膜的吸水与失水 | 第78-80页 |
3.8.2 通过红外光谱检测PPA薄膜与空气中的水交换过程 | 第80-82页 |
3.8.3 薄膜响应性机理推断 | 第82-83页 |
3.9 总结 | 第83-84页 |
第4章 PPA薄膜的定向响应性运动 | 第84-101页 |
4.1 前言 | 第84-85页 |
4.2 磁铁纳米颗粒的合成及表征 | 第85-87页 |
4.2.1 磁铁纳米颗粒的合成原理及反应过程 | 第85-86页 |
4.2.2 磁铁纳米颗粒反应后处理 | 第86页 |
4.2.3 磁铁纳米颗粒的化学性质表征 | 第86-87页 |
4.3 磁铁纳米颗粒的掺杂及PPA薄膜的磁场-水汽双应性运动 | 第87-93页 |
4.3.1 掺杂方式的选择 | 第87-89页 |
4.3.2 掺杂对PPA薄膜化学结构的影响 | 第89-90页 |
4.3.3 磁铁纳米颗粒掺杂量对PPA薄膜方向性运动速度的影响 | 第90-92页 |
4.3.4 磁铁纳米颗粒掺杂量对PPA薄膜湿度响应性翻转频率的影响 | 第92-93页 |
4.4 PPA薄膜的手性螺旋运动 | 第93-95页 |
4.4.1 PPA薄膜手性运动的发现 | 第93-94页 |
4.4.2 PPA薄膜手性螺旋运动的量化 | 第94-95页 |
4.5 PPA薄膜手性螺旋运动的机理 | 第95-99页 |
4.5.1 PPA薄膜手性螺旋运动机理的推测 | 第95-96页 |
4.5.2 PPA薄膜手性螺旋运动机理的验证 | 第96-99页 |
4.5.3 PPA手性螺旋运动的应用 | 第99页 |
4.6 总结 | 第99-101页 |
第5章 基于高强度高韧性聚噻吩复合材料的柔性电子器件 | 第101-120页 |
5.1 前言 | 第101-102页 |
5.2 研究方法 | 第102-104页 |
5.2.1 聚噻吩的电化学合成 | 第102-103页 |
5.2.2 聚噻吩的力学性能及结构表征 | 第103页 |
5.2.3 聚噻吩的电化学性质表征 | 第103-104页 |
5.3 增塑剂及表面活性剂单掺杂对聚噻吩薄膜性能的影响 | 第104-107页 |
5.3.1 增塑剂掺杂对聚噻吩薄膜性能的影响 | 第104-105页 |
5.3.2 表面活性剂掺杂对聚噻吩薄膜性能的影响 | 第105-107页 |
5.4 双掺杂体系对聚噻吩薄膜性能的影响 | 第107-112页 |
5.4.1 聚乙二醇分子量对聚噻吩薄膜性能的影响 | 第107-108页 |
5.4.2 聚合温度对聚噻吩薄膜性能的影响 | 第108-109页 |
5.4.3 聚合电压对聚噻吩薄膜性能的影响 | 第109-111页 |
5.4.4 聚噻吩薄膜的掺杂原理 | 第111-112页 |
5.5 聚噻吩薄膜的化学结构 | 第112-114页 |
5.5.1 聚噻吩薄膜的红外光谱 | 第112页 |
5.5.2 聚噻吩薄膜的拉曼光谱 | 第112页 |
5.5.3 聚噻吩薄膜的SEM形貌特征 | 第112-113页 |
5.5.4 聚噻吩薄膜的XRD光谱及拉伸机制 | 第113-114页 |
5.6 聚噻吩薄膜的电化学性质 | 第114-119页 |
5.6.1 聚噻吩薄膜柔性导体 | 第114-115页 |
5.6.2 聚噻吩电极的电化学性质 | 第115-116页 |
5.6.3 聚噻吩超级电容器的电化学性质 | 第116-119页 |
5.7 总结 | 第119-120页 |
第6章 全文总结与展望 | 第120-122页 |
6.1 总结 | 第120-121页 |
6.2 展望 | 第121-122页 |
参考文献 | 第122-134页 |
附录一:图表目录 | 第134-138页 |
附录二:简称及缩写 | 第138-140页 |
致谢 | 第140-141页 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第141页 |