聚苯胺納米結構的電化學合成與表征.pdf

1、本論文在不使用膜板的條件下，在不同陽極片上采用一步法電化學聚合制備導電聚苯胺的納米結構。同時，討論了諸多的影響聚合的工藝參數(shù)(包括電極、電解液、電流強度，反應溫度和反應的時間等)，研究了聚苯胺的分子結構和形成機理。主要結論總結如下。全文分為三部分： 第一部分，以硫酸為電解質和摻雜劑在不銹鋼片上成功合成了網(wǎng)狀的聚苯胺納米纖維。纖維相互貫通形成立體網(wǎng)狀結構，并且空隙多，維直徑約為30-50nm，長度可達幾百納米。纖維相互貫通形成立體

2、網(wǎng)狀結構，并且空隙多，維直徑約為30-50nm，長度可達幾百納米。詳細論述了反應時間、反應溫度對聚苯胺納米纖維膜的影響。隨著反應時間的進行，薄膜顏色由淺綠向墨綠色變化，酸摻雜的程度越來越大；綜合效率和膜質量兩方面的考慮，經(jīng)實驗證實20℃是制備聚苯胺納米纖維的理想溫度。 第二部分，在室溫且沒有膜板存在的條件下，以濃度為0.125mol·L-的苯胺和濃度為0.5mol.L-1的草酸作為電解液，采用一步電化學沉積法在鋁板上快速合成了大

3、面積取向的聚苯胺納米棒膜。制得的納米棒尺寸比較均一，直徑和長度分別50-60nm、150-250nm范圍內(nèi)。討論了苯胺單體濃度以及施加的電流強度對合成的聚苯胺微觀形貌的影響。研究發(fā)向，為了得到取向較好的聚苯胺納米棒，應保持單體濃度在0.05mol.L-1～0.25mol.L-1的范圍內(nèi)。電流強度亦對合成結果有較大的影響，施加的電流不宜過大，電流過大得到的聚苯胺形貌是雜亂無章的，也沒有什么好的應用價值。簡要分析了聚苯胺納米棒可能的形成機理

4、。提出了一個以后實驗要解決的問題，即在無膜板條件下，氧化鋁薄膜經(jīng)酸溶解而得到的多孔氧化鋁在電化學聚合過程中是否起到膜板的作用，以及能起多大的作用。對聚苯胺納米棒進行了熱分析，發(fā)現(xiàn)聚苯胺的正常使用溫度250℃以下的范圍內(nèi)，這要比無摻雜的本征聚苯胺的最高使用溫度(300℃以上)要低。差熱掃描顯示嚴物中有少量的結晶。 第三部分研究了對氨基苯磺酸電化學摻雜、聚合聚苯胺的實驗方法，簡單討論了對氨基苯磺酸含量以及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)對聚