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)定性以單體廉價易得、合成簡單等優(yōu)點，被認為是具有應(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。 將聚苯胺分子與無機納米粒子復(fù)合起來，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，又發(fā)揮了無機納米粒子的獨特性能，可進一步擴展材料在光電轉(zhuǎn)換、

2、石油化工、電催化、電池、國防等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用，因而其開發(fā)和研究也愈來愈受人們重視。但目前無機納米材料與聚苯胺纖維的復(fù)合材料的研究報道卻不多見。 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理并對復(fù)合材料的相關(guān)性能進行了研究。研究內(nèi)容主要包括以下四個方面：

3、 （1）通過化學(xué)氧化法合成了三種無機酸和三種有機酸摻雜的導(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等對聚苯胺的分子結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性能的影響。并且通過傅立葉紅外光譜（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等對材料結(jié)構(gòu)進行了表征，研

4、究了Co2+的摻雜量對復(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等檢測技術(shù)對復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)進行了表征，研究了聚苯胺纖維的生成條件，探討了酸濃度、CeO2納米粒子對形成聚苯胺纖維的作用機理。 （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，并通過原位聚合法制備了PANI/Ag—TiO2纖維