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《导电聚合物无机纳米复合材料的研究进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、·174·材料导报2007年5月第21卷专辑Ⅷ导电聚合物/无机纳米复合材料的研究进展李雪艳,王德松,安静,罗青枝,殷蓉,王彦红,王景慧(河北科技大学理学院,石家庄050018)摘要主要介绍了导电聚合物/无机纳米复合材料的制备方法,详细评述了各种制备方法的优缺点,总结了导电聚合物/无机纳米粒子复合材料性能的改善与应用领域,并展望了导电聚合物/无机纳米粒子复合材料的研究方向和应用前景。关键词导电聚合物无机纳米粒子纳米复合材料DevelopmentofConductingPolymer/InorganicNano2compositesLIXueyan
2、,WANGDesong,ANJing,LUOQingzhi,YINGRong,WANGYanhong,WANGJinghui(CollegeofSciences,HebeiUniversityofScienceandTechnology,Shijiazhuang050018)AbstractThepreparationandcharacteristicsofconductingpolymer/inorganicnano2compositesareintro2duced.Thevirtueandshortcomingofeverypreparat
3、ionmethodarereviewed.Theimprovementofpropertiesandappli2cationfieldofconductingpolymer/inorganicnano2compositesaresummarized.Futuredirectionofresearchandapplica2tionofnano2compositesarediscussed.Keywordsconductingpolymer,inorganicnanoparticle,nano2composites阳能电池、生物传感器等很多领域具有
4、广阔的应用前景。本文0前言主要对导电聚合物/无机纳米粒子复合材料的制备方法、性能特一直以来,有机聚合物被认为是绝缘体。1977年日本的K点、应用研究等进行了综述,并且对导电聚合物纳米复合材料的[1]Shirakawa和美国的MacDiarmid等首次发现用I2对聚乙炔应用前景进行了展望。(PA)进行掺杂,将聚乙炔的电导率提高了12个数量级,达到了3-11导电聚合物/无机纳米复合材料的制备方法10S·cm,使聚乙炔成为了良导体,从此开始了聚合物导电[2]性研究的新纪元。随后人们又相继开发了一系列导电聚合与传统聚合物/无机纳米复合材料的制备方法相比
5、,导电聚物,如聚吡咯(PPy,1977年)、聚噻吩(PTH,1981年)、聚苯胺合物纳米复合材料的制备技术具有其自身的特点。传统的聚合(PAN,1980年)等,这些导电聚合物都有一个较长的π电子共物可以在溶解或熔融状态下,通过物理、化学或机械手段将纳米[4]轭主链,因此又被称为共轭聚合物。共轭聚合物大多具有半导粒子均匀地添加进去,然后固化成型。而导电聚合物由于其-12-4-1)体特性(R=10～10S·cm。研究表明在这些共轭聚合自身分子的刚性链和链间较强的相互作用,不溶于一般的有机物中进行掺杂可使其电导率增加若干数量级,接近于金属的电溶剂,而
6、且也很难熔融,所以必须采用新的复合技术。导电聚合导率。导电聚合物作为新兴的基础有机材料之一,可以用于现物/无机纳米粒子理想的复合技术就是将无机纳米粒子完整地代化产业及高科技领域之中,因此对导电聚合物的研究已成为包裹在导电聚合物基体中,形成所谓的核/壳结构(如图1所当今边缘学科十分活跃的领域之一。示)。这种核壳结构是针对每一个无机纳米粒子完成的,有利于-9纳米是一个长度单位,为10m。在室温下产生物理化学无机纳米粒子在导电聚合物中的均匀分散。同时导电聚合物对性质,显著变化的粒子尺寸多数在1～100nm范围内,所以把粒每一个纳米粒子完整的包裹也克服
7、了无机纳米粒子由于很大的[5]径在1～100nm范围内,并且能够观察到体积或表面效应的颗比表面积而造成的团聚现象,能够充分体现纳米粒子的特性。[3]粒称为纳米粒子。无机纳米粒子具有一些独特的物理、化学特性,比如体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等。这一系列的效应导致无机纳米粒子在太阳能电池、光催化图1聚合物/无机纳米粒子的核壳结构与环境、功能陶瓷、功能涂料、生物传感器等方面表现出优良的Fig.1Core2shellstructureofpolymer/inorganicnano2composites性能。将无机纳米粒子掺杂到导电
8、聚合物中得到的导电聚合物纳导电聚合物/无机纳米粒子复合材料常见的制备方法有溶米复合材料,既具有导电聚合物优良的导电性,同时又具有无机胶2凝胶法、原位聚
