ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ:
ГРАФЕН И ПРОВОДЯЩИЕ ПОЛИМЕРЫ
Композиты электропроводящих полимеров
Для получения однородных и стабильных композитов электропроводящих полимеров целесообразно совмещать полимер с другими компонентами в ходе «in-situ» синтеза проводящего полимера (синтеза «на месте»), создавая определенный тип организации полимерных цепей в ходе их роста и агрегации, обеспечивая адгезию полимера к носителю и подбирая допирующий агент, в результате чего изначально можно адаптировать материал для конкретного варианта практического использования. Компания выполняет заказы по разработке интересующих заказчика композиционных материалов на основе электропроводящих полимеров и их аттестации.
Композиты электропроводящих полимеров с графеном
(получены методом «in-situ» синтеза)
Порошковые материалы
Вниманию заказчиков предлагаются композиты полианилина и полипиррола с малослойным графеном. Содержание полимера в композите может меняться в широких пределах: от нескольких весовых процентов до 90 вес. % композита. В составе композита полипиррол находится в электропроводящей допированной форме, а полианилин может быть получен как в проводящем допированном, так и непроводящем дедопированном состоянии с возможностью перевода в допированную проводящую форму.
При содержании полимера менее 40 вес. % удельная электропроводность и удельная площадь поверхности композита определяются характеристиками графена. При большом содержании полимера (более 60 вес. %) удельная электропроводность и удельная площадь поверхности снижаются, приближаясь к характеристикам соответствующего полимера.
В соответствии с требованиями заказчика полимеры могут быть допированы различными анионами.
Композит графена с полипирролом (50 вес. %), имеющим частицы сферической формы. Сканирующая электронная микроскопия.
a
б
Композит графена с полианилином, имеющим частицы нанотрубчатой структуры (5 вес. %.), (а), и имеющим частицы сферической формы (60 вес. %.), (б). Просвечивающая и сканирующая электронная микроскопия.
Стабильные водные дисперсии полианилина и полипиррола с графеном, стабилизированные водорастворимыми полимерами.
(получены методом «in-situ» синтеза)
Водные дисперсии содержат от 3 до 6 вес. % сухого остатка.
Состав сухого остатка: графен 20-40 %, электропроводящий полимер 20-60 %, стабилизатор 40-20 %.
Дисперсия стабильна. После месяцев хранения допустимо образование осадка, который можно легко вновь диспергировать при перемешивании.
а
б
Сухой остаток водной дисперсии композитов графен/полианилин. а) Покрытые полимером частицы графена. б) Морфология полианилина на поверхности графена. Сканирующая электронная микроскопия.
а
б
Сухой остаток водной дисперсии композитов графен/полипиррол. а) Покрытая полимером частица графена. б) Морфология полипиррола на поверхности графена. Сканирующая электронная микроскопия.
Применение композитов графена с полианилином и полипирролом:
⦁ электродные материалы для электрохимических источников питания;
⦁ электропроводящие чернила для печати электронных устройств (технология трафаретной печати);
⦁ компоненты антистатических и антикоррозионных материалов;
⦁ гетерогенный катализ;
⦁ сенсорные устройства.
Стоимость и сроки изготовления композитов полианилина и полипиррола с графеном и их водных дисперсий зависят от объема заказа и типа материала.
Водная дисперсия композита графена с полипирролом (4 вес. % сухого остатка)