微纳结构聚苯胺及其复合物的制备与应用

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随着纳米技术的发展,具有纳米纤维、纳米管和纳米孔洞等特殊微观形貌的导电聚合物的合成,进而实现对其各项性能的改善与调控成为重要的研究热点之一。自从聚苯胺导电性能被发现,由于其合成方法简单、化学稳定性好、较为容易的掺杂/去掺杂等特性,被认为是最有可能进行大规模应用的结构型导电高分子。然而,聚苯胺分子结构中存在大量苯式与醌式刚性结构,使得聚苯胺本身难溶难熔,极大限制了它的应用范围。各种微观形貌的聚苯胺与普通的无规聚苯胺粉末相比,不仅结构规整,而且在一般溶剂中的分散性能也有所提高,从而为聚苯胺的应用开辟了新的途径。本论文的主要工作如下:1.以对氨基二苯胺为引发剂,选用氯金酸为氧化剂,通过控制苯胺单体与氯金酸的比例分别得到了纤维状PANi/Au复合纳米结构、有PANi毛刺修饰的PANi/Au的复合结构以及PANi/Au纳米管,这种结构上的变化源于二聚体在酸性溶液中可能形成的胶束。2.以CTA-AuCl4络合物为模板剂,制备了空心结构和核壳结构的Au@PPy复合纳米粒子。这种方法的与通常的制备不同的是氧化剂添加顺序,本实验中,氧化剂氯金酸能与CTAB阳离子离子形成络合物,在溶液中仍能充当胶束的角色,构成呲咯聚合和AuCl-4还原发生的场所;时间可以影响络合物的聚集态从而诱导空心和核壳结构的形成。3.以双氧水为氧化剂,合成出苯胺八聚体。八聚体的分子结构通过IR.UV-Vis、1HNMR和MALDI-TOF进行了解析,并对微纳结构形成的机制进行了分析,认为掺杂阴离子对齐聚物的聚集结构有重要影响。
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