聚苯胺納米復(fù)合材料的合成和性能研究.pdf

1、導(dǎo)電聚苯胺（PANI）以其較高的電導(dǎo)率，良好的穩(wěn)定性以單體廉價(jià)易得、合成簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是具有應(yīng)用前景的導(dǎo)電高分子材料之一。而纖維結(jié)構(gòu)聚苯胺具有不同于普通的聚苯胺無(wú)規(guī)顆粒的性能，在制造納米尺度的電子、光電子、電化學(xué)和電機(jī)械裝置的相互連接和功能單元等方面扮演重要角色。 將聚苯胺分子與無(wú)機(jī)納米粒子復(fù)合起來(lái)，這種新型的復(fù)合材料既可保留高分子材料的良好導(dǎo)電性、易加工性等優(yōu)點(diǎn)，又發(fā)揮了無(wú)機(jī)納米粒子的獨(dú)特性能，可進(jìn)一步擴(kuò)展材料在光電轉(zhuǎn)換、

2、石油化工、電催化、電池、國(guó)防等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用，因而其開(kāi)發(fā)和研究也愈來(lái)愈受人們重視。但目前無(wú)機(jī)納米材料與聚苯胺纖維的復(fù)合材料的研究報(bào)道卻不多見(jiàn)。 研究工作首先利用化學(xué)氧化法合成了酸摻雜聚苯胺。其次利用原位聚合法制備了PANI/Co—TiO2納米導(dǎo)電復(fù)合材料，PANI/CeO2納米纖維復(fù)合材料和PANI/Ag—TiO2納米纖維復(fù)合材料，探討了聚苯胺纖維的形成機(jī)理并對(duì)復(fù)合材料的相關(guān)性能進(jìn)行了研究。研究?jī)?nèi)容主要包括以下四個(gè)方面：

3、 （1）通過(guò)化學(xué)氧化法合成了三種無(wú)機(jī)酸和三種有機(jī)酸摻雜的導(dǎo)電聚苯胺。討論了反應(yīng)體系的氧化劑用量、酸濃度及摻雜劑種類(lèi)等對(duì)聚苯胺的分子結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性能的影響。并且通過(guò)傅立葉紅外光譜（FT—IR）和熱重分析（TGA）研究了摻雜態(tài)PANI的導(dǎo)電性和熱穩(wěn)定性。 （2）在超聲條件下，采用前驅(qū)體原位聚合法將Co摻雜的TiO2納米粒子復(fù)合到PANI中制備PANI/Co—TiO2納米復(fù)合材料，利用FT—IR，SEM，TEM等對(duì)材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，研

4、究了Co2+的摻雜量對(duì)復(fù)合材料電導(dǎo)率的影響。 （3）用水熱法制備了納米CeO2，并利用其氧化性通過(guò)原位聚合法制備出PANI/CeO2復(fù)合納米纖維。利用XRD、SEM、FT—IR等檢測(cè)技術(shù)對(duì)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，研究了聚苯胺纖維的生成條件，探討了酸濃度、CeO2納米粒子對(duì)形成聚苯胺纖維的作用機(jī)理。 （4）采用水熱晶化法制備Ag摻雜量不同的Ag/TiO2納米復(fù)合抗菌材料，并通過(guò)原位聚合法制備了PANI/Ag—TiO2纖維