基于聚苯胺-氧化亞銅納米復合物的制備及性能研究.pdf

1、導電高分子聚苯胺，由于原料來源廣泛、制備方法簡單、環(huán)境穩(wěn)定性好，具有很好的電學、光學性能，已成為發(fā)展最為迅速的導電高分子，也是目前人們爭相研究開發(fā)的熱門材料。尤其是納米結構的聚苯胺/無機納米復合物結合了高分子聚苯胺和無機納米粒子兩者的優(yōu)勢，在光、電和磁等方面具有更優(yōu)異的性能，因此在光催化和吸波材料等領域具有廣泛的應用前景。但是聚苯胺/無機物的制備大多都需要添加過硫酸銨等氧化劑引發(fā)聚合。
　　p型半導體材料Cu2O，具有特殊的光電性

2、質，是當前材料科學研究的熱點之一，已廣泛應用到太陽能電池、超離子導體和催化等方面。納米氧化亞銅甚至被用來處理環(huán)境中的有機污染物，微孔球狀Cu2O由于其較大的比表面積及孔體積，已被作為吸附劑來除去水中陰離子染料，雖制備過程簡單成本低廉，但是無法回收循環(huán)使用，實際利用率不高。由于Cu2O的不穩(wěn)定，容易受到光腐蝕而影響其在工業(yè)中的應用。聚苯胺化學和環(huán)境穩(wěn)定性好，與復合后將大大提升復合物的穩(wěn)定性，拓展了Cu2O的應用，到目前為止，關于PANI/

3、Cu2O的復合材料未見報道。而將Cu2+作為苯胺聚合的引發(fā)劑，即可以防止外來引發(fā)劑的污染，又可以使得Cu2+被還原成低價氧化物，制備方法簡單易行。
　　本論文以PANI/Cu2O為研究對象，采用原位聚合法，在不添加外來引發(fā)劑條件下，利用Cu2+或GO的氧化性，制備出三種基于PANI/Cu2O的三元多孔納米復合材料:通過原位聚合一步合成多功能Fe3O4/Cu2O/PANI納米復合物，不同原始比的Fe3O4/Cu2O/PANI可除去模

4、擬污水中的染料或水面上的油性污染;通過兩步法合成負載立方體Cu2O的RGO/PANI復合凝膠，對染料具有優(yōu)異的光解效果;通過溶劑熱法一步合成RGO/PANI/Cu2O多孔納米復合物，具有良好的吸波性能。論文主要內容如下:
　　1、在Fe3O4納米顆粒存在下，以Cu2+作為苯胺的氧化劑，通過原位聚合法一步合成多功能Fe3O4/Cu2O/PANI納米復合物。苯胺和Cu2+的摩爾比可控制調節(jié)復合物的形貌和性能，苯胺含量較低的產物呈多孔蒲

5、公英狀，可快速選擇性地吸附模擬污水中的陰離子染料剛果紅、甲基橙等;而含苯胺較多的產物呈花狀結構，具備超疏水親油性能，可用來除去水面油污。另外，由于Fe3O4的存在，Fe3O4/Cu2O/PANI納米復合物可通過磁性回收來實現重復利用。因此，所制備的復合物在水污染治理和環(huán)境凈化方面有潛在的應用前景。
　　2、將葡萄糖還原法制備出的立方體Cu2O納米顆粒分散于氧化石墨烯水溶液中，再通過水熱法，利用苯胺作為氧化石墨烯的還原劑，首次制備出

6、一種三維多孔的RGO/PANI/Cu2O復合凝膠。通過研究發(fā)現這種三維多孔凝膠對剛果紅有著非常出色的光催化降解功能，光照20min內對剛果紅染料的降解率達到98％。光照前復合凝膠對染料的強力吸附以及量子效率的提高導致了這種優(yōu)異的降解活性。
　　3、以苯胺作為還原劑，在160℃下同時還原氧化石墨烯和Cu2+，一步溶劑熱法得到了多孔結構的RGO/PANI/Cu2O納米復合物。通過調節(jié)體系中苯胺和Cu2+的摩爾比控制產物的形貌。當苯胺/