Strukturuntersuchungen an intrinsisch leitfähigen Polyanilin/PMMA-Blends. SAXS als Meßverfahren zur Bestimmung der Morphologie synthetischer Metalle

Lennartz, Werner (2003). Strukturuntersuchungen an intrinsisch leitfähigen Polyanilin/PMMA-Blends. SAXS als Meßverfahren zur Bestimmung der Morphologie synthetischer Metalle. PhD thesis, Universität zu Köln. Open Access

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Abstract

Röntgenkleinwinkelmessungen zur Bestimmung der Morphologie zwischen 1nm und 100nm wurden an Dispersionen von stöchimetrisch protoniertem, hochleitfähigem PAni in PMMA durchgeführt. Dabei ergaben sich einige empirische Zusammenhänge zwischen Struktur auf einer mesoskopischen Skala und der Leitfähigkeit. Folgende Resulte wurden ermittelt: PAni in PMMA hat Partikelgestalt. Die Partikelgröße variiert zwischen 6.5nm und 10.5nm im Radius. Diese Partikel werden Sekundärpartikel genannt. Die Sekundärpartikel sind aus regelmäßig angeordneten kristallinen Primärpartikeln aufgebaut. Der Abstand zwischen den Primärpartikeln beträgt 3.45nm. Mit steigendem Volumenfüllfaktor sinkt die Größe der Sekundärpartikel. Mit sinkender Sekundärpartikelgröße steigt die Leitfähigkeit. Die Systeme werden allgemein besser leitfähig, wenn sie dichter gepackt sind. Zusätzliche dielektrische Messungen liefern die Abschätzung, daß leitfähige Bereiche mit einer kubischen Ausdehnung von L >= 6.3nm im Material enthalten sind. Für leitfähige Proben waren die Auswerteverfahren zur Größenbestimmung nach Pelster wegen zu großer Kontaktwiderstände nicht anwendbar. Ein Vergleich der Kleinwinkelresultate mit den Ergebnissen von Pelster zeigt aber, daß beide miteinander vereinbar sind.

Item Type:

Thesis (PhD thesis)

Translated title:

Title	Language
Structure investigations on intrinsically conducting Polyaniline/PMMA-Blends	English

Translated abstract:

Abstract

Language

SAXS studies of fully protonated, highly conductive polyaniline (PAni) blended with PMMA have been performed to investigate the mesoscopic morphology between 1nm and 100nm. Some interesting correlations between structure on a mesoscopic scale and the conductivity have been detected: PAni forms particles in PMMA. The particle size varies from 6.5nm to 10.5nm in radius. These particles will be called secondary particles. The secondary particles are build of periodically stacked crystalline primary particles. The distance between the primary particles amounts 3.45nm. With growing PAni-concentration the size of the secondary particles shrinks. With shrinking secondary particle size the conductivity grows. The systems become higher conductive if they are more compact. Additional dielectric measurements lead to the estimation, that conductive regions with a cubic extent of L >= 6.3nm exists in the material. For conductive samples the analysis of size-estimation according to Pelster rolf3 are not applicable because of the high contact-resistors. The comparison to the results of SAXS studies shows that both are compatible.

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