聚苯胺納米纖維在球狀基體表面的形態(tài)構(gòu)筑及其功能化研究.pdf

1、聚苯胺納米纖維集導(dǎo)電高分子的特性與納米材料的獨(dú)特性于一身，在科學(xué)和技術(shù)上都已經(jīng)引起了研究者們廣泛的興趣。雖然目前聚苯胺納米纖維的合成已經(jīng)能夠被輕易實(shí)現(xiàn)，但如何實(shí)現(xiàn)其在大尺度上的形態(tài)控制，特別是如何將其均一地構(gòu)筑到宏觀基體表面上，對研究者們來說仍是一個(gè)挑戰(zhàn)。本論文創(chuàng)新性地提出了一種簡單且有效的一鍋合成方法，即“競爭吸附-受限聚合”法，并利用該方法成功地將聚苯胺納米纖維均一地構(gòu)筑到微米級和毫米級的不同三維球狀基體表面，進(jìn)而對這種具有二級結(jié)構(gòu)

2、的材料進(jìn)行了功能性研究。主要研究工作如下：
　　 (一)選用聚苯乙烯微球作為構(gòu)筑聚苯胺納米纖維的基體。通過優(yōu)化分散聚合法的合成條件制得粒徑為1.56μm的單分散聚苯乙烯微球，隨后利用競爭吸附-受限聚合法在其表面修飾了聚苯胺納米纖維，獲得了一種微納米的二級結(jié)構(gòu)。探討了影響聚苯胺在聚苯乙烯微球表面上形貌的相關(guān)因素，包括單體用量、反應(yīng)溫度、氧化劑滴加速度和陽離子表面活性劑的種類。采用紅外光譜、紫外光譜和X射線衍射對聚苯乙烯/聚苯胺微納

3、米二級結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。研究了聚苯乙烯/聚苯胺微納米二級結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性能和超疏水性能，為其進(jìn)一步的實(shí)踐應(yīng)用提供了可能性。此外，通過研究包括各種反應(yīng)物的作用、聚合反應(yīng)的場所和跟蹤聚合反應(yīng)的歷程，對競爭吸附-受限聚合法合成聚苯乙烯/聚苯胺微納米二級結(jié)構(gòu)的機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的討論和證明。
　　 (二)選用了另一種球狀基體，即毫米級海藻酸鈣凝膠球，然后在其表面構(gòu)筑聚苯胺納米纖維。探討了苯胺單體用量和氧化劑滴定速度對聚苯胺納米纖維形貌的影響。通過

4、紅外光譜和元素分析儀對表面修飾聚苯胺納米纖維的毫米級海藻酸鈣凝膠的化學(xué)組成和聚苯胺的含量進(jìn)行了分析。將表面修飾聚苯胺納米纖維的毫米級海藻酸鈣凝膠應(yīng)用于吸附溶液中銅離子和鉛離子，并得到了良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果?？疾炝巳芤簆H值對該復(fù)合吸附劑吸附性能的影響，并對吸附動力學(xué)和吸附等溫線進(jìn)行了測定和數(shù)據(jù)擬合，研究了該復(fù)合吸附劑對Cu2+和Pb2+的解吸附性能，為該復(fù)合吸附劑的實(shí)際應(yīng)用提供了可靠的理論依據(jù)和理論參考。為了進(jìn)一步改善該復(fù)合吸附劑的吸附性能，