基于C/W高內相乳液的CuBDC/聚吡咯复合物制备
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国家自然科学基金资助项目(51963019,51763020)


Preparation of CuBDC/Polypyrrole Composite via C/W High Internal Phase Emulsions
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    摘要:

    金属有机骨架材料CuBDC(BDC=1,4-苯二甲酸)因导电性较差限制了其应用。为了扩展CuBDC的性能及应用范围,以CuBDC作为皮克林稳定剂构筑水包二氧化碳高内相乳液(C/W HIPEs)体系,同时经水相中吡咯(Py)聚合、减压后得到具有贯穿多孔结构的金属有机骨架/聚吡咯(CuBDC/ PPy HIPE)导电整体复合物。通过红外光谱、X射线粉末衍射、扫描电镜、氮气吸-脱附等对其结构组成进行了表征;同时以四探针仪测试了该复合物的电导率;通过记录复合物在不同气体环境中的电阻变化,初步研究了其气敏响应性。结果表明,CuBDC/PPy HIPE 复合物压片的电导率为0.12 S/m,且对于多种气体表现出气体敏感性,复合物对于HCl 和氨气(NH3)的气体响应性较强,响应度分别为79和40。

    Abstract:

    The poor conductivity of metal-organic framework material CuBDC (BDC=1,4-terephthalic acid) limits its application. To expand the performance and application scope of CuBDC, herein, CuBDC was used as Pickering stabilizer to build C/W high internal phase emulsions (HIPEs). Then, through the polymerization of pyrrole (Py) in the phase, a copper metal- organic framework/polypyrrole (CuBDC/PPy HIPE) conductive composite with porous structure was obtained via depressure. Its structure was characterized by FT-IR, XRD, SEM, energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and nitrogen adsorption-desorption. Besides, the conductivity of the composite was determined by a four- probe instrument, and the gas- sensitive responsiveness of the composite was preliminarily studied by recording the resistance change of the composite in different gas environments. The results show that the conductivity of the CuBDC/PPy HIPE composite is 0.12 S/m, and it shows gas sensitivity to a variety of gases, and the composite shows strong gas responsiveness to hydrogen chloride gas and ammonia gas, with a responsivity of 79 and 40, respectively.

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    引证文献
引用本文

任雨萌,杨旭乐,王吉德,曹丽琴.基于C/W高內相乳液的CuBDC/聚吡咯复合物制备[J].高分子材料科学与工程,2022,38(9):110-116.

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