Введение
Глава 1 Литературный обзор 12
1.1 Химическое строение, свойства и способы получения полианилина 12
1.2 Модифицирование углеродных наноматериалов полианилином 21
1.2.1 Углеродные наноматериалы как дисперсные носители 21
1.2.2 Способы модифицирования углеродных нанотрубок полианилином 23
1.2.3 Сведения о влиянии углеродных нанотрубок на закономерности окислительной полимеризации анилина 29
1.2.4 Свойства и применение композитов на основе углеродных нанотрубок, модифицированных полианилином 34
1.3 Выводы по обзору литературы и постановка задач исследования 37
Глава 2 Объекты и методы экспериментального исследования 39
2.1 Используемые реагенты и материалы 39
2.2 Характеристика углеродных нанотрубок 39
2.3 Методика модифицирования углеродных нанотрубок полианилином и способы контроля реакционной массы 42
2.4 Методы анализа композитов на основе углеродных нанотрубок, модифицированных полианилином 44
2.4.1 Электронная микроскопия 44
2.4.2 Измерение удельной поверхности 44
2.4.3 Спектроскопия комбинационного рассеяния 44
2.4.4 Определение удельного электрического сопротивления и удельной электрической емкости 44
2.4.5 Термогравиметрический анализ 45
2.5 Методика исследования кинетики процесса 46
Глава 3 Экспериментальное исследование закономерностей модифицирования углеродных нанотрубок полианилином 50
3.1 Протекание окислительной полимеризации анилина в присутствии углеродных нанотрубок 50
3.2 Влияние предварительной функционализации углеродных нанотрубок на закономерности окислительной полимеризации анилина 58
3.2.1 Влияние способа окислительной функционализации 58
3.2.2 Влияние степени функционализации карбоксильными группами 63
3.3 Исследование свойств композитов на основе углеродных нанотрубок, модифицированных полианилином 68
3.3.1 Анализ морфологии методами электронной микроскопии 68
3.3.2 Анализ удельной поверхности полученных материалов 72
3.3.3 Исследование состава модифицирующего слоя по данным спектроскопии комбинационного рассеяния 74
3.3.4 Исследование электрофизических свойств композитов 78
3.3.5 Оценка термической стабильности композитов 82
4 Анализ результатов экспериментальных исследований 85
4.1 Моделирование механизма процесса модифицирования карбоксилированных углеродных нанотрубок полианилином методами молекулярной динамики 85
4.2. Оценка кинетических параметров процесса модифицирования поверхности углеродных нанотрубок полианилином с применением решения обратной задачи математического моделирования процесса теплообмена 98
5 Разработка рекомендаций для промышленной реализации процесса модифицирования углеродных нанотрубок полианилином 108
5.1 Постановка задачи математического моделирования кинетики процесса модифицирования углеродных нанотрубок полианилином 108
5.2 Рекомендации по разработке базовой химико-технологической схемы для промышленного производства композитов на основе углеродных нанотрубок, модифицированных полианилином 113
5.3 Рекомендации по параметрам синтеза композитов 120
5.4 Рекомендации по методикам оценки качества получаемой продукции 122
Основные выводы и результаты работы 123
Список литературы 125
Приложения 152
