聚苯胺-貴金屬納米復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、導(dǎo)電聚合物及其復(fù)合材料在催化、鋰離子二次電池、電磁屏蔽材料和化學(xué)傳感等很多領(lǐng)域都具有很廣泛的應(yīng)用價值，研究發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電聚合物可以化學(xué)還原比其還原電位高的金屬離子。本論文基于聚苯胺（PANI）的化學(xué)還原特性來制備PANI薄膜與貴金屬Au和Ag的納米復(fù)合材料。主要研究了實(shí)驗條件，如膜制備方法、摻雜酸種類、導(dǎo)電添加劑等因素對金屬形貌及性能的影響。通過X-射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、X-射線能譜（EDAX）及表面增強(qiáng)拉曼光譜（SE

2、RS）等分析檢測方法對金屬的結(jié)構(gòu)、微觀形貌及性能進(jìn)行了分析和研究。
　　在PANI多孔膜上可以還原得到三維的Ag結(jié)構(gòu)，但均不能完全覆蓋PANI膜表面。在PANI表面預(yù)先生長一層Au后再生長Ag，只有檸檬酸摻雜時可以得到形貌均一、覆蓋度大的Ag結(jié)構(gòu)。檸檬酸預(yù)先摻雜的PANI膜可以改善Au和Ag在其表面的覆蓋度，得到Ag的精細(xì)結(jié)構(gòu)也更加明顯，但是仍然有PANI膜未被覆蓋，裸露的PANI會使材料的SERS性能受到影響。在PANI多孔膜制

3、備過程中加入5mass％的導(dǎo)電添加劑石墨后，Ag在PANI膜表面的成核點(diǎn)增多，Ag生長的覆蓋度得到了很大的改善，尤其檸檬酸和扁桃酸摻雜時都得到了均勻的三維結(jié)構(gòu)的Ag，并且對羅丹明B具有較好的SERS響應(yīng)。
　　在PANI致密膜上得到的Ag覆蓋度要比在多孔膜上的得到Ag的覆蓋度大很多，檸檬酸和扁桃酸摻雜時得到的Ag形貌非常均勻、納米粒子之間的孔隙也較多，利于拉曼信號的增強(qiáng)，尤其是扁桃酸摻雜時得到的Ag可以得到很強(qiáng)并且很均勻的SERS

4、信號。加導(dǎo)電添加劑石墨的PANI致密膜上得到的Ag與未加石墨的形貌上相比差別不是很大，只是覆蓋度有所改善。
　　選擇扁桃酸摻雜時的PANI致密膜上得到的Ag作為SERS基底，分別對20mg/L、10mg/L和5mg/L的羅丹明B、蘇丹紅I號和三聚氰胺進(jìn)行了SERS性能測試。該基底可以使羅丹明B的所有拉曼特征峰都得到增強(qiáng)，即使是5mg/L也可以給出很強(qiáng)的拉曼信號。而對于蘇丹紅I號和三聚氰胺只能使較強(qiáng)的拉曼特征峰增強(qiáng)，分別在1593c