聚苯胺纳米材料的制备及应用的论文

《聚苯胺纳米材料的制备及应用的论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、聚苯胺纳米材料的制备及应用的论文聚苯胺纳米材料的制备及应用　聚苯胺具有原料易得，合成简便，掺杂机理独特，优良的环境稳定性、电磁微波吸收性能、电化学性能及光学性能和潜在的溶液和熔论文联盟融加工性能等优点，被认为是最有希望在实际中得到应用的导电聚合物材料，在日用商品及高科技等方面有着广泛的应用前景。［1，2］因此，自macdiarmid等发现其质子酸掺杂过程后，［3，4］聚苯胺一跃成为当今导电聚合物研究的热点和推动力之一，备受人们的关注。在这30多年期间，国内外相关学者们已对聚苯胺各方面进行了较为深入的研究。　　1

2、聚苯胺的制备方法　　聚苯胺通常由苯胺单体的化学氧化聚合或电化学氧化聚合的方法来制备，选择不同的合成方法和合成条件所得聚苯胺的微观形貌和各种物理、化学性质都有较大的差异。　　1.1化学氧化聚合　　化学法制备聚苯胺一般是在酸性介质中把氧化剂直接加入到苯胺溶液中，使苯胺发生氧化聚合反应，生成粉末状的聚苯胺。苯胺的化学氧化合成法具有操作简单、反应条件容易控制等优点。研究较多的化学氧化聚合法主要有溶液聚合、乳液聚合、微乳液聚合与现场吸附聚合法等。　　1.1.1溶液聚合法　　聚苯胺的溶液聚合是指在酸性溶液中用氧化剂使苯胺单

3、体氧化聚合。化学氧化法能够制备大批量的聚苯胺，也是最常用的一种制备聚苯胺的方法。化学氧化法合成聚苯胺主要受到反应介质酸的种类及浓度、氧化剂的种类及浓度、单体浓度和反应温度、反应时间等因素的影响。质子酸是影响苯胺氧化聚合的重要因素，它主要起两方面的作用：提供反应介质所需的ph值和充当掺杂剂。.cOm苯胺化学氧化聚合常用的氧化剂有：h2o2、k2cr2o8、mno2、（nh4）2s2o8、fecl3等。　　1.1.2乳液聚合法　　乳液聚合有两大类型：①水包油（o/。与传统乳液聚合法相比，微乳液聚合法可大大缩短聚合时

4、间，并且所得产物的电导率和产率均优于采用传统乳液聚合法合成的聚苯胺。　　1.1.4现场吸附聚合法　　现场吸附聚合法也是化学氧化聚合法中的一种，它是在新配制的过硫酸铵和苯胺的酸性水溶液的混合液中浸入基体材料，使苯胺在基材的表面上直接发生氧化聚合反应，使得聚苯胺可以吸附沉积在基材的表面，形成一层致密的膜。［6］　　1.2电化学聚合法　　电化学法制备聚苯胺是在含苯胺的酸性电解质溶液中，选择适当的电化学条件，使苯胺在阳极上发生氧化聚合反应，生成粘附于电极表面的聚苯胺薄膜或是沉积在电极表面的聚苯胺粉末。电化学氧化聚合的优

5、点是聚合产物纯度高，反应条件简单且易于控制，没有氧化剂引起的污染，在电极上直接成的膜性能较好等。　　2聚苯胺的应用　　聚苯胺具有许多优异的性能，如导电性、氧化还原性、电致变色性、质子交换性质以及光电转换特性等，在传感器、电致变色、抗静电、二次电池、电磁屏蔽、气体分离膜、电催化材料以及金属防腐等方面均有着广泛的应用前景。　　2.1导电性应用　　聚苯胺不同于一般的导电聚合物，其导电性主要决定于两个因素：质子化程度（掺杂率）和分子链的氧化还原程度。当氧化还原程度一定时，聚苯胺电导率与溶液ph值、温度、水汽以及其他气体

6、等有关。因此，可制作对ph、温度、湿度或者气体敏感的传感器，［7，8］如nh3、no2、h2s气体指示器及湿度传感器等。　　2.2电化学效应及应用　　由于聚苯胺具有多种氧化还原态，在水和非水溶液中都呈现可逆的氧化还原反应，因此具有较高的电