Chế tạo vật liệu composite polypyrrole/nylon có độ tổn hao truyền qua cao cho ứng dụng chống nhiễu điện từ
8 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.112.2026.124-132Từ khóa:
Polime dẫn điện; Polime hóa bề mặt; EMI.Tóm tắt
Nghiên cứu này khảo sát quá trình chế tạo vật liệu composite polypyrrole (PPy)/nylon dẫn điện thông qua kỹ thuật polime hóa tại mặt phân cách. Vật liệu composite được tổng hợp bằng cách đặt vải nylon tại bề mặt phân cách giữa pha nước chứa chất oxy hóa cùng chất pha tạp acid p-toluenesulfonic (p-TSA, 0.1 M), và pha hữu cơ gồm 3% (v/v) pyrrole trong hexane. Ảnh hưởng của các loại chất oxy hóa và nhiệt độ phản ứng lên sự hình thành lớp PPy đã được đánh giá một cách hệ thống. Kết quả đặc trưng hình thái và cấu trúc cho thấy PPy đã được tích hợp thành công vào nền vải nylon, làm tăng độ dày của vải từ 0,09 mm (vải thô) lên 0,1 mm. Quá trình lắng đọng điện hóa thứ cấp đã được thực hiện trên composite PPy/nylon trong dung dịch nước chứa 0,1 M pyrrole để đạt được độ dày PPy lớn hơn. Thêm vào đó, các phép đo hiệu quả che chắn nhiễu điện từ (EMI SE) trong dải tần băng X (8–12 GHz) cho thấy hiệu quả che chắn vượt quá 20 dB. Những kết quả này gợi mở rằng vật liệu composite PPy/nylon được chế tạo là ứng viên đầy triển vọng cho các loại vật liệu hấp thụ radar nhẹ và linh hoạt trong các ứng dụng điện tử tiên tiến.
Tài liệu tham khảo
[1]. Li, X., Xu, T., Cao, W., Wang, M., Chen, F., Jin, L., Song, N., Sun, S. and Ding, P., “Graphene/carbon fiber network constructed by co-carbonization strategy for functional integrated polyimide composites with enhanced electromagnetic shielding and thermal conductive properties”, Chem. Eng. J., Vol. 464, p. 142595, (2023).
[2]. Shakir, M.F., Abdul Rashid, I., Tariq, A., Nawab, Y., Afzal, A., Nabeel, M., Naseem, A. and Hamid, U., “EMI Shielding Characteristics of Electrically Conductive Polymer Blends of PS/PANI in Microwave and IR Region”, J. Electron. Mater., Vol. 49, No. 3, pp. 1660–1665, (2020).
[3]. Meher, D., Suman, N., Karna, N. and Sahoo, B.P., “Development of Poly (vinylidene fluoride) and Polyaniline blend with high dielectric permittivity, excellent electromagnetic shielding effectiveness and ultra low optical energy band gap: Effect of ionic liquid and temperature”, Polymer, Vol. 181, p. 121759, (2019).
[4]. Gahlout, P. and Choudhary, V., “EMI shielding response of polypyrrole-MWCNT/polyurethane composites”, Synth. Met., Vol. 266, p. 116414, (2020).
[5]. Kalkan Erdoğan, M., Karakışla, M. and Saçak, M., “Polypyrrole and Silver Particles Coated Poly(Ethylene Terephthalate) Nonwoven Composite for Electromagnetic Interference Shielding”, J. Compos. Mater., Vol. 52, No. 10, pp. 1353–1362, (2018).
[6]. Pasha, A., Khasim, S., Darwish, A.A.A., Hamdalla, T.A., Al-Ghamdi, S.A. and Alfadhli, S., “Flexible, Stretchable and Electrically Conductive PDMS Decorated with Polypyrrole/Manganese-Iron Oxide Nanocomposite as a Multifunctional Material for High Performance EMI Shielding Applications”, Synth. Met., Vol. 283, p. 116984, (2022).
[7]. Zhang, X., Gao, M., Tong, L. and Cai, K., “Polypyrrole/nylon membrane composite film for ultra-flexible all solid supercapacitor”, Journal of Materiomics, Vol. 6, pp. 339–347, (2020).
[8]. Sood, Y., Mudila, H., Katoch, A., Lokhande, P.E., Kumar, D., Sharma, A. and Kumar, A., “Eminence of oxidants on structural–electrical property of Polypyrrole”, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, Vol. 34, No. 18, p. 1401, (2023).
[9]. Brusamarello, C.Z., Santos, L.M., Romio, A.P., Di Domenico, M., Santos, A.F., de Araujo, P.H.H. and Sayer, C., “Polypyrrole production through chemical polymerization using anionic and cationic dopants: The influence of synthesis conditions and reaction kinetics”, Materials Today Communications, Vol. 26, p. 101740, (2021).
[10]. Kute, S., Pandey, M. and Zate, M., “Synthesis and electrochemical characterization of APS/FeCl3-PPy@Co2O3 nanocomposites for supercapacitors”, Discover Electronics, Vol. 2, No. 1, p. 57, (2025).
[11]. Dhahi, H.A., Ghorbani, S.R., Arabi, H. and Algharagholy, L.A., “Graphene-Based Selective Detection of Explosive Molecules”, Journal of Electronic Materials, Vol. 54, No. 3, pp. 1653–1663, (2025).
[12]. Avloni, J., Florio, L., Henn, A.R., Lau, R., Ouyang, M. and Sparavigna, A., “Electromagnetic shielding with polypyrrole-coated fabrics”, arXiv preprint cond-mat/0608664, (2006).
[13]. Zhong, L., Yu, R. and Hong, X., “Review of carbon-based electromagnetic shielding materials: film, composite, foam, textile”, Textile Research Journal, Vol. 91, No. 9–10, pp. 1167–1183, (2021).
