含鐵氧化物及鈷鹽的聚苯胺微-納米復(fù)合物的形貌調(diào)控及其電磁性能研究.pdf

1、導(dǎo)電聚合物/無機(jī)磁性復(fù)合物是由導(dǎo)電聚合物(如聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等及其衍生物)與無機(jī)磁性化合物如r-Fe2O3、Fe3O4、各種鐵氧體、鹽類及其他過渡金屬氧化物等通過一定途徑復(fù)合而成的一類有機(jī)/無機(jī)雜化功能材料。正是這種有機(jī)/無機(jī)材料的有效結(jié)合，賦予了該類復(fù)合物既不同于單一導(dǎo)電聚合物也不同于單一無機(jī)磁性材料的獨特功能性質(zhì)，兩者的有效結(jié)合并加以調(diào)控才有可能克服各自固有的缺陷從而滿足作為現(xiàn)代軍事隱身及民用防護(hù)領(lǐng)域所提出的“厚度薄、質(zhì)量輕、

2、頻帶寬、吸收強(qiáng)”的綜合性能要求，這也是目前該領(lǐng)域內(nèi)亟待解決的重要科學(xué)技術(shù)問題之一。
　　 本文選擇苯胺及其衍生物鄰甲基苯胺為聚合單體、以Fe3O4磁流體和鈷鹽為無機(jī)組分通過無模板或軟、硬模板法成功制備了具有多種形貌結(jié)構(gòu)的復(fù)合功能材料，其中包括微納米空心球、納米粒子、納米纖維、納米樹枝、納米串珠等，系統(tǒng)的研究了復(fù)合材料的組成、結(jié)構(gòu)、功能，并探討了一些形貌結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理。
　　 取得的主要研究成果如下：
　　 1)采

3、用無模板法合成聚鄰甲基苯胺/Fe3O4微/納米空心球。借助FT-IR、XRD、TEM和TGA等手段對復(fù)合材料的組成、結(jié)構(gòu)、形貌和熱穩(wěn)定性能進(jìn)行了表征，測量了材料的電導(dǎo)率、電磁參數(shù)，并考察了其吸波性能，所得材料在11.7 GHz處具有的最大反射損耗為-2.25dB，大于-10 dB的頻寬為0 GHz，吸波性能較差，但是與磁流體復(fù)合后聚鄰甲基苯胺的吸波性能增強(qiáng)。
　　 2)選用剛果紅、鉻黑T和鎂試劑等染料分子對聚苯胺/Fe3O4復(fù)合

4、物形貌進(jìn)行調(diào)控，采用FT-IR、XRD、TEM、和TGA等手段表征了復(fù)合材料的組成、結(jié)構(gòu)、形貌和熱穩(wěn)定性能，并研究了材料的電磁性質(zhì)和吸波性能，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物在12.4 GHz處具有最大的反射損耗-4.5dB，損耗超過-10 dB的頻寬為0 GHz。
　　 3)采用低熱固相合成法制備了納米草酸鈷，再在不同條件下將聚苯胺原位生長在草酸鈷表面從而獲得兼具導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性的聚苯胺/CoC2O4納米復(fù)合物。通過FT-IR、TEM、XRD、TGA等

5、手段對合成材料進(jìn)行了表征。通過改變納米CoC2O4與聚苯胺原位生長的復(fù)合條件可以有效調(diào)控材料的形貌結(jié)構(gòu)及其電磁吸波性能，復(fù)合材料在8.6 GHz處具有最大的反射損耗-28.8 dB，大于-10 dB的帶寬達(dá)3.2GHz。
　　 綜上所述，基于聚苯胺及其衍生物與無機(jī)鐵氧化物和鈷鹽形成的微納米復(fù)合材料具有結(jié)構(gòu)形貌可調(diào)的特點，尤其是聚苯胺與弱磁性的鈷鹽形成的聚苯胺/CoC2O4納米復(fù)合材料具有結(jié)構(gòu)形貌和電磁吸波性能同時可調(diào)控的優(yōu)勢，作