| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 图清单 | 第10-13页 |
| 表清单 | 第13-14页 |
| 注释表 | 第14-15页 |
| 缩略词 | 第15-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-32页 |
| 1.1 引言 | 第16-20页 |
| 1.1.1 IPMC 材料的发展历史和性质简介 | 第16-17页 |
| 1.1.2 IPMC 基底膜材料 | 第17-19页 |
| 1.1.3 IPMC 的致动机理 | 第19-20页 |
| 1.2 IPMC 智能驱动材料的性能改进研究 | 第20-28页 |
| 1.2.1 含有添加剂的 Nafion 基底膜材料 | 第20-23页 |
| 1.2.2 电极优化 | 第23-25页 |
| 1.2.3 基底薄膜的改进 | 第25-27页 |
| 1.2.4 碳电极离子型电活性聚合物 IPCC | 第27-28页 |
| 1.3 IPMC 驱动器的应用研究进展 | 第28-29页 |
| 1.4 课题来源与研究意义及本文主要研究内容 | 第29-32页 |
| 1.4.1 课题来源 | 第29页 |
| 1.4.2 本课题的研究意义及目标 | 第29-30页 |
| 1.4.2.1 研究意义 | 第29-30页 |
| 1.4.2.2 研究目标 | 第30页 |
| 1.4.3 本文主要研究内容 | 第30-32页 |
| 第二章 PANI/CNTs 改性的 IPMC 驱动器的制备及性能测试 | 第32-67页 |
| 2.1 实验原理 | 第32-34页 |
| 2.1.1 磺化碳纳米管和 PANI/CNTs 的制备原理 | 第32-33页 |
| 2.1.2 Pt 电极的化学镀原理 | 第33-34页 |
| 2.2 实验试剂及仪器 | 第34-35页 |
| 2.2.1 实验试剂 | 第34-35页 |
| 2.2.2 实验仪器 | 第35页 |
| 2.3 磺化多壁碳纳米管增强聚苯胺复合材料的制备 | 第35-36页 |
| 2.3.1 磺化多壁碳纳米管的制备 | 第35-36页 |
| 2.3.2 磺化多壁碳纳米管增强聚苯胺复合材料的制备 | 第36页 |
| 2.4 Nafion 基底薄膜和 IPMC 的制备 | 第36-41页 |
| 2.4.1 Nafion 成膜原理 | 第36页 |
| 2.4.2 Nafion 电解质薄膜的浇铸过程 | 第36-37页 |
| 2.4.3 Nafion 基底薄膜的粗化预处理 | 第37-38页 |
| 2.4.3.1 喷砂法： | 第37-38页 |
| 2.4.3.2 机械打磨法： | 第38页 |
| 2.4.4 离子吸附 | 第38页 |
| 2.4.5 主化学镀 | 第38-39页 |
| 2.4.6 次化学镀 | 第39-40页 |
| 2.4.7 离子交换 | 第40-41页 |
| 2.5 IPMC 力学性能测试平台 | 第41-43页 |
| 2.5.1 信号发生器 | 第41-42页 |
| 2.5.2 测试单元 | 第42-43页 |
| 2.5.2.1 位移测试单元 | 第42页 |
| 2.5.2.2 输出力测试单元 | 第42-43页 |
| 2.5.3 其它附属装置 | 第43页 |
| 2.6 磺化碳纳米管和 PANI /CNTs 的性能测试与分析 | 第43-48页 |
| 2.6.1 磺化碳纳米管和 PANI /CNTs 的 FTIR 结果和分析 | 第43-44页 |
| 2.6.2 磺化碳纳米管的 UV-Vis 测试结果和分析 | 第44-45页 |
| 2.6.3 SMWCNT 水溶液分散性能分析 | 第45-47页 |
| 2.6.4 PANI /CNTs 的 SEM 测试与分析 | 第47-48页 |
| 2.7 Nafion 基底薄膜的性能测试与分析 | 第48-56页 |
| 2.7.1 Nafion 基底薄膜 ATR-FTIR 测试结果与分析 | 第48-49页 |
| 2.7.2 Nafion 基底薄膜的含水量测试与分析 | 第49-51页 |
| 2.7.3 Nafion 基底薄膜的离子交换当量测试与分析 | 第51-54页 |
| 2.7.3.1 氢氧化钠溶液的配置与标定 | 第51-52页 |
| 2.7.3.2 盐酸溶液的配置与标定 | 第52页 |
| 2.7.3.3 离子交换当量的测定 | 第52-54页 |
| 2.7.4 Nafion 基底薄膜的 SEM 和 EDS 测试与分析 | 第54-56页 |
| 2.8 IPMC 的性能测试与分析 | 第56-66页 |
| 2.8.1 IPMC 表面电极的 SEM 测试与分析 | 第56-57页 |
| 2.8.2 IPMC 的导电性能测试与分析 | 第57-59页 |
| 2.8.2.1 IPMC 样品的塔菲尔曲线扫描测试步骤 | 第58页 |
| 2.8.2.2 IPMC 样品的塔菲尔曲线扫描测试结果分析 | 第58-59页 |
| 2.8.3 IPMC 样品的弹性模量测试与分析 | 第59-61页 |
| 2.8.3.1 悬臂梁测试弹性模量方法简介 | 第59-60页 |
| 2.8.3.2 IPMC 弹性模量测试结果与分析 | 第60-61页 |
| 2.8.4 IPMC 的机械性能测试与分析 | 第61-66页 |
| 2.8.4.1 IPMC 在低电压驱动下的机械性能描述 | 第61-62页 |
| 2.8.4.2 IPMC 样品在 0.1Hz、2V 电压下的输出位移 | 第62-64页 |
| 2.8.4.3 IPMC 样品在 0.1Hz、3V 电压下的输出力 | 第64-66页 |
| 2.9 本章小结 | 第66-67页 |
| 第三章 SSMA 对 IPMC 人工肌肉的改性研究 | 第67-80页 |
| 3.1 实验原理 | 第68-69页 |
| 3.2 实验试剂及仪器 | 第69-70页 |
| 3.2.1 实验试剂 | 第69页 |
| 3.2.2 实验仪器 | 第69-70页 |
| 3.3 实验步骤 | 第70页 |
| 3.3.1 SSMA 的合成制备 | 第70页 |
| 3.3.2 SSMA 掺杂的 IPMC 的制备 | 第70页 |
| 3.4 结果与讨论 | 第70-79页 |
| 3.4.1 FTIR 表征和分析 | 第70-71页 |
| 3.4.2 Nafion 基底薄膜的含水量测试与分析 | 第71-72页 |
| 3.4.3 Nafion 基底薄膜的离子交换当量测试与分析 | 第72-76页 |
| 3.4.3.1 氢氧化钠溶液的配置与标定 | 第72-73页 |
| 3.4.3.2 盐酸溶液的配置与标定 | 第73-74页 |
| 3.4.3.3 离子交换当量的测定 | 第74-76页 |
| 3.4.4 SEM 测试结果和分析 | 第76-77页 |
| 3.4.5 输出位移和输出力测试结果与分析 | 第77-79页 |
| 3.5 本章小结 | 第79-80页 |
| 第四章 磺化二氧化硅改性的 Nafion 电解质薄膜 | 第80-90页 |
| 4.1 实验试剂及仪器 | 第81-82页 |
| 4.1.1 实验试剂 | 第81页 |
| 4.1.2 实验仪器 | 第81-82页 |
| 4.2 实验步骤 | 第82-83页 |
| 4.2.1 γ-磺酸基丙基三甲氧基硅烷的氧化 | 第82页 |
| 4.2.2 磺化二氧化硅的制备 | 第82页 |
| 4.2.3 磺化二氧化硅掺杂 Nafion 电解质薄膜的制备 | 第82-83页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第83-89页 |
| 4.3.1 FTIR 表征和分析 | 第83-84页 |
| 4.3.2 Nafion 基底薄膜的含水量测试与分析 | 第84-85页 |
| 4.3.3 Nafion 基底薄膜的离子交换当量测试与分析 | 第85-88页 |
| 4.3.3.1 氢氧化钠溶液的配置与标定 | 第85-86页 |
| 4.3.3.2 盐酸溶液的配置与标定 | 第86-87页 |
| 4.3.3.3 离子交换当量的测定 | 第87-88页 |
| 4.3.4 SEM 测试结果和分析 | 第88-89页 |
| 4.4 本章小结 | 第89-90页 |
| 第五章 总结和展望 | 第90-92页 |
| 5.1 本文的主要工作和总结 | 第90-91页 |
| 5.2 工作展望 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-97页 |
| 致谢 | 第97-98页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第98页 |
