聚苯胺复合材料的制备与性能研究的开题报告.docx

聚苯胺复合材料的制备与性能研究的开题报告
一、选题背景
聚苯胺（PANI）是一种具有优良导电性和空穴传导性能的半导体材料，被广泛用于传感器、电子器件、电磁屏蔽、可穿戴电子设备等领域。然而，纯聚苯胺制备的膜材料具有机械性能差、耐溶剂性差等缺陷，因此需要进行改性以获得更好的性能。复合材料是指在基体材料中添加一定比例的功能性填料，通过组合作用提升材料性能，被广泛应用于制备高性能材料。
二、研究内容与目的
本次研究旨在制备聚苯胺复合材料，并探讨不同填料对复合材料性能的影响。具体研究内容包括：
1.优化聚合反应条件，制备出性能良好的聚苯胺基体材料。
2.将不同类型、不同形态的填料（如纳米粒子、纤维素、石墨烯等）加入到聚苯胺基体中，制备出各种聚苯胺复合材料。
3.对填料添加量、尺寸、形状等因素进行研究，探究其对复合材料导电性能、机械性能、热稳定性等性能的影响。
三、研究方法
1.聚苯胺基体制备
将苯胺与氯化铁混合，加入适量盐酸洗涤液，在恒温条件下反应，得到聚苯胺粉末。
2.聚苯胺复合材料制备
在聚苯胺基体中加入所需填料，分散均匀后进行复合反应，得到聚苯胺复合材料。
3.实验设计
采用正交实验设计方法，考虑填料添加量、尺寸、形状等因素，设计不同粉末的制备方案，并对制备的复合材料进行测试。
四、预期结果
通过本次研究，预计可获得以下结果：
1.可制备出结合优良机械性能、耐溶剂性和导电性能的聚苯胺复合材料。
2.探究了不同填料对复合材料性能的影响，得到优化组合方案。
3.进一步解析了填料添加量、尺寸、形状等因素对复合材料性能的影响。
五、实验条件与时间规划
实验条件：实验室设备、试剂、填料等。
计划完成时间：三个月。具体时间规划如下：
第一周：文献调研、材料购买与分析。
第二周：聚苯胺基体制备。
第三周：填料制备与表征。
第四至六周：复合材料制备、性能测试与数据统计。
第七周：数据分析、结果总结与撰写开题报告。
第八周：补充实验与修订报告。
第九周：论文排版与检查。
六、参考文献
1.Han,Z.J.,Wei,H.Y.,Chen,W.,Ou-Yang,W.Z.,&Wu,J.D.(2021).Conductivemechanismsofpolyaniline-basedcomposites.SyntheticMetals,278,116631.
2.Zhou,L.,Wang,J.,Li,X.,Wang,Z.,&Zhang,X.(2021).Preparationandpropertiesoffunctionalizedgraphene/polyanilinenanocomposites.JournalofAlloysandCompounds,869,159033.
3.Hu,W.,Chai,J.,Zhang,L.,Ma,H.,&Wang,J.(2021).Fabricationandenhancementmechanismofpolyaniline/cellulosemicrocrystalscompositefilmswithimprovedanticorrosionandmechanicalproperties.JournalofColloidandInterfaceScience,586,661-670.