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博碩士論文 etd-0727110-144031 詳細資訊
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論文名稱
Title
表面成長原子轉移自由基聚合法合成氮氧化物自由基高分子刷及其電化學性質研究
Synthesis and electrochemical studies of nitroxide radical polymer brushes via surface-initiated atom transfer radical polymerization
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
106
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2010-07-21
繳交日期
Date of Submission
2010-07-27
關鍵字
Keywords
有機自由基電池、高分子刷、微轉印、薄膜電極、原子轉移自由基聚合
micro-contact printing, organic radical battery, thin film electrode, atom transfer radical polymerization, polymer brushes
統計
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中文摘要
本篇論文主要提出以非交聯方法,以原子轉移自由基具合法(ATRP)將氮氧化物自由基高分子與ITO基材產生共價鍵,由於銦錫氧化物表面與起始劑為矽氧共價鍵,可提供很強的化學鍵將氮氧化物自由基高分子刷於表面形成鍵結,其可避免高分子溶解於有機溶劑中並且改善電化學性質。
此外,微轉印技術可於銦錫氧化物表面形成圖樣化氮氧自由基高分子刷,具有潛力可應用於微電池。電極表面形貌藉由原子力顯微鏡觀察,並研究陰極電化學性質。
Abstract
A non-crosslinking approach that covalently bonds nitroxide polymer brushes onto the ITO substrates via surface-initiated atom transfer radical polymerization (ATRP) was develpoed. Since the indium tin oxide (ITO)-silane covalent bonding providesvery strong chemical bonds to adsorb the nitroxide polymer brushes on ITO, it prevents polymers from dissolving into electrolyte solvent and thus improves its electrochemical properties.
Moreover, micro-contact printing technology was used to pattern nitroxide polymer brushes on an ITO surface for the potential application in microbatteries. The morphology of electrodes was observed by atomic force microscopy.The electrochemical properties of the cathode were also studies.
目次 Table of Contents
第一章 文獻回顧 1
1-1 前言 2
1-2 鋰離子電池發展 2
1-3 有機自由基高分子 5
1-4 研究動機 8
1-5 參考文獻 8
第二章 表面處理及聚合方法 12
2-1 實驗藥品 13
2-2 基材 15
2-3 材料製備及基材表面處理 16
2-3-1光阻圖樣主晶片(photoresist-patterned“master”wafer) 16
2-3-2 Poly(dimethylsilane) (PDMS)製備流程 17
2-3-3 ITO表面處理 17
2-3-4 矽晶片表面處理 18
2-4 起始劑合成 18
2-5 表面起始劑接枝及高分子刷聚合反應 21
2-5-1 BTPAm接枝及高分子刷聚合反應 21
2-5-2 BMPBTS接枝及高分子刷聚合反應 23
2-6 圖樣化之高分子刷製備 26
2-7 儀器鑑定分析 29
2-8 參考文獻 32
第三章 結果與討論 33
3-1 實驗流程 34
3-2 表面起始劑之合成 35
3-2-1 BTPAm之鑑定 35
3-2-2 but-3-enyl 2-bromo-2-methylpropanoate之鑑定 36
3-2-3 BMPBTS之NMR 37
3-3表面自組裝及聚合反應 38
3-4 接觸角量測ITO表面修飾 40
3-5原子力顯微鏡 44
3-6循環伏安法 55
3-7定電流充放電法 62
3-8電子能譜儀 65
3-9參考文獻 74
第四章 結論 76
4-1結論 77
附錄 78
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