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文檔簡介
1、導電高聚物微米/納米結(jié)構(gòu)是目前科學研究的熱點之一。聚苯胺因其具有高電導率、良好的環(huán)境穩(wěn)定性、易于合成及可控的物理化學性質(zhì)等優(yōu)點,引起了科學家的廣泛關(guān)注,已成一類最具開發(fā)前景的新型納米功能材料。本文主要工作是研究用無模板自組裝法制備摻雜聚苯胺微/納米結(jié)構(gòu)和電學、熒光、表面浸潤性能等。圍繞著影響導電聚苯胺微/納米結(jié)構(gòu)的反應(yīng)條件因素、改善聚苯胺的性能、探究功能化應(yīng)用等方面展開,取得的主要結(jié)論如下:
⑴采用簡化的無模板自組裝法制備
2、不同酸性氧化劑摻雜的聚苯胺,選用的酸性氧化劑為:過硫酸銨APS、氯化鐵FeCl3、硝酸鐵Fe(NO3)3和硫酸鐵FeE(SO4)3。其中酸性氧化劑同時起氧化劑和摻雜劑的雙重作用。通過改變反應(yīng)條件,發(fā)現(xiàn)影響聚苯胺納米結(jié)構(gòu)的因素主要有三個:苯胺單體與氧化劑的濃度;苯胺單體與氧化劑物質(zhì)的量之比;氧化劑的種類及氧化電位的高低。摻雜PANI的室溫電導率在10-2S/cm到100S/cm范圍,電導率-溫度依賴關(guān)系顯示出了半導體的性質(zhì),電導率-溫度依
3、賴關(guān)系能很好的滿足Mott三維變程跳躍模型(3D Mott-VRH)。另外,不同氧化劑摻雜PANI壓片表面顯示具有親水性的行為。
⑵雖然聚苯胺具有比較優(yōu)良的電學性質(zhì),但聚苯胺的光學性能并不突出。為了改善聚苯胺的光學性質(zhì),采用一種新熒光物質(zhì)(TPA-BTD-BN)作為摻雜劑摻雜到聚苯胺主鏈上,制備了具有優(yōu)良電學和熒光性質(zhì)的聚苯胺納米結(jié)構(gòu)。紅外結(jié)構(gòu)表征證實得到了典型的聚苯胺。而且隨著熒光摻雜劑含量的增大,熒光信號增強。測得PA
4、NI/TPA-BTD-BN的室溫電導率大約為10-1~100S/cm。水接觸角實驗顯示PANI/TPA-BTD-BN表面為親水性的。
⑶研究了常溫常壓時分別在水、乙醇和硝酸溶液作用下PANI-CSA薄膜電阻的變化,其中PANI-CSA薄膜為通過“摻雜-脫摻雜-再摻雜”方法制備的樟腦磺酸(CSA)摻雜聚苯胺導電薄膜。少量水分子進入PANI-CSA薄膜電阻下降,增加了非晶區(qū)聚合物分子鏈和導電通道之間的載流子數(shù),而過量水分子進入
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