两亲分子辅助下无机、有机/无机复合纳米材料的合成与表征

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纳米材料具有许多独特的物理、化学及机械性能,因而在光学、电学、磁学、催化、传感、生物医学、微反应器等领域具有巨大的应用潜力。近十几年来,纳米材料的合成与性质已经成为物理、化学、材料、生物等多学科交叉研究的热点,其中探索高质量纳米晶体的制备技术是其中的关键。随着纳米材料的液相合成与组装方法的不断发展,表面活性剂、聚合物等两亲分子对纳米晶体的取向生长和形貌调控作用引起了人们的极大兴趣和广泛关注,是当前胶体与界面化学领域的研究热点之一。本论文以聚合物两亲分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为封端剂,首次以苯胺为还原剂,室温下合成出边长可控的Ag纳米片状单晶。利用多种分析测试技术对产品的结构、尺寸及形貌进行了表证,研究结果发现:Ag纳米片的尺寸依赖于反应时间和氧化剂与还原剂的摩尔比;反应过程中不需要搅拌或外加任何能量,光照也不是形成纳米片的决定因素;带有还原性的胺基是Ag纳米片形成的关键。本论文又在PVP辅助下,以苯胺和乙酸锰为还原剂,以过硫酸铵为氧化剂,采用简单的一步方法,在室温下合成了PANI/MnOx有机/无机复合材料。采用多种分析测试手段表证了产物的组成、结构及形貌。循环伏安研究结果发现,复合材料中锰氧化物的存在提高了聚苯胺的氧化还原可逆性;电导率测定结果表明,复合材料的导电能力随着乙酸锰与苯胺摩尔比的增加而降低。
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