微-納米結(jié)構(gòu)聚苯胺的制備與表征.pdf

1、材料的性能與應(yīng)用不僅與化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與組成材料的微觀單元的尺寸和微觀單元的堆積方式有密切關(guān)系。聚苯胺具有結(jié)構(gòu)多樣、摻雜機(jī)理獨(dú)特、環(huán)境穩(wěn)定性好、原料價廉及合成方法簡便等優(yōu)點(diǎn)，是導(dǎo)電聚合物的一個重要研究對象。制備和表征聚苯胺的微/納米結(jié)構(gòu)對控制它們的組裝和調(diào)節(jié)聚苯胺的性能具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。本論文探討了制備聚苯胺微/納米結(jié)構(gòu)的新方法，成功實(shí)現(xiàn)了不同聚苯胺微/納米結(jié)構(gòu)的可控生長，并將低維納米結(jié)構(gòu)組裝成多尺度的微米結(jié)構(gòu)。對聚苯

2、胺微/納米結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)、制備過程的影響因素、形成機(jī)理進(jìn)行了研究和探討。
　　 在硫酸溶液中，制備了聚苯胺納米線形成的多尺度多孔微球，微球具有純度高、形貌一致、粒度均勻、導(dǎo)電性良好、比表面積大、優(yōu)異的親水性等優(yōu)點(diǎn)。苯胺濃度、苯胺與過硫酸銨的摩爾濃度比、聚合溫度、酸度和聚合時間對聚苯胺微球的形成有重要影響。通過調(diào)節(jié)苯胺濃度、聚合溫度可控制微球的平均直徑，通過改變質(zhì)子酸的種類和使用十二烷基苯磺酸鈉可調(diào)節(jié)聚苯胺納米線自組裝形成的多尺度

3、結(jié)構(gòu)。向反應(yīng)體系添加環(huán)氧丙烷，可改善在較高過硫酸銨濃度下制備的微球的形貌和粒徑。氧化劑的種類對微球的形成無明顯影響，但會影響微球的粒徑分布。提出了聚苯胺納米線自組裝形成聚苯胺多尺度多孔微球的機(jī)理。結(jié)合自組裝和原位法，制備了負(fù)載有金屬銀納米顆粒的聚苯胺微球復(fù)合物。
　　 利用電化學(xué)氧化聚合苯胺后的電解液濾液制備了形貌均一、純度高、結(jié)晶度高的聚苯胺納米片。所制備的納米片處于高氧化本征態(tài)、分子鏈排列有序、具有良好的疏水性等特點(diǎn)。電化學(xué)

4、氧化聚合苯胺時電解液酸度、聚合時間、電化學(xué)參數(shù)對聚苯胺納米片的形成有重要影響。改變電解液酸度、濾液的聚合溫度和聚合時間可以調(diào)節(jié)納米片的形狀和側(cè)向尺寸大小。提出了電解液濾液制備聚苯胺納米片的形成機(jī)理，使用H2O2為氧化劑制備了模擬電解液濾液，并以此制備了高結(jié)晶度的聚苯胺納米片。研究結(jié)果為電化學(xué)氧化聚合苯胺的電解液廢液的再利用提供了依據(jù)。
　　 采用非模板自組裝法制備聚苯胺微球和納米片的方法，對于聚苯胺的應(yīng)用和其他聚合物微、納米材料