聚苯胺及聚苯胺-銀復(fù)合材料的制備及電性能的研究.pdf

1、在本論文中，主要圍繞以下三個(gè)方面對(duì)聚苯胺及聚苯胺/銀復(fù)合材料做了研究：(1)新型微乳液體系中制備聚苯胺納米纖維及對(duì)其形成機(jī)理、輸運(yùn)性質(zhì)：(2)使用γ射線一步法制備了聚苯胺/銀復(fù)合物及對(duì)其結(jié)構(gòu)、形貌、反應(yīng)機(jī)理、輸運(yùn)性質(zhì)；(3)不同鏈長(zhǎng)的脂肪酸摻雜對(duì)聚苯胺性質(zhì)的影響。本論文主要包括以下幾個(gè)部分1.聚苯胺的研究進(jìn)展的介紹，包括聚苯胺的制備方法、應(yīng)用、聚苯胺復(fù)合材料的研究進(jìn)展、聚苯胺導(dǎo)電機(jī)理的研究以及存在的問題等。2.使用十六烷基三甲基溴化銨(

2、CTAB)作為表面活性劑，正戊醇為助表面活性劑，環(huán)己烷為有機(jī)相的新型微乳液體系，用FeCl3作為氧化劑制備了均勻的聚苯胺納米纖維。與之前報(bào)道的相比，這種方法制備的聚苯胺結(jié)晶性較好，沒有枝化和交聯(lián)結(jié)構(gòu)，室溫電導(dǎo)率也高于傳統(tǒng)聚合方法制備的聚苯胺。改變氧化劑與單體配比以及氧化劑濃度，均得到了聚苯胺的納米纖維。通過對(duì)納米纖維形成機(jī)理的討論，我們推測(cè)在微乳液體系中，由于聚合反應(yīng)聚合方式類似“界面聚合”，阻止了聚苯胺的“二次生長(zhǎng)”，從而有利于均勻的

3、納米纖維結(jié)構(gòu)的生成。對(duì)聚苯胺納米纖維的輸運(yùn)性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，一維或者三維的變程躍遷模型能夠很好地解釋它的導(dǎo)電行為。另外，在室溫下，所得的聚苯胺納米纖維都表現(xiàn)為歐姆特性。3.用AgNO3作為氧化劑，在γ射線輔助的條件下一步法制備了聚苯胺/銀復(fù)合物，大大提高了反應(yīng)的速率.制備的復(fù)合物為納米纖維與納米顆粒的復(fù)合形貌，這種形貌的形成可能是由于體系中類似“快速混合”的聚合方式所致的。對(duì)復(fù)合物的X射線衍射(XRD)分析表明，這種方法制備得到了面心立方結(jié)

4、構(gòu)的銀和聚苯胺，并且在AgN03濃度較低時(shí)，得到的銀晶粒尺寸較小。由于聚苯胺與銀兩種不同方式的輸運(yùn)行為，導(dǎo)致了復(fù)合物在高溫區(qū)比較符合變程躍遷模型，而在低溫區(qū)則偏離這個(gè)模型。對(duì)Υ射線輔助氧化聚合的機(jī)理研究我們發(fā)現(xiàn)，聚苯胺鹽與·OH相互作用產(chǎn)生陽離子自由基，然后兩個(gè)陽離子自由基發(fā)生反應(yīng)聚合，這樣反復(fù)進(jìn)行，得到聚苯胺。4.為了研究不同鏈長(zhǎng)脂肪酸摻雜的聚苯胺性質(zhì)的差別，我們選擇了短鏈的甲酸、乙酸、丙酸、正丁酸以及長(zhǎng)鏈的正辛酸、十二酸和十八酸作為