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纳米结构聚苯胺的合成、性能与应用研究

邢双喜  
【摘要】: 本论文主要从提高聚苯胺的可加工性方面着手,用简单新颖的方法合成了聚苯胺纳米纤维材料和稳定的聚苯胺分散液体系,并探讨了聚苯胺在气敏元件和电子器件方面的应用。 首先,我们提出了一种新颖的“种”聚合的方法,这种方法是将传统化学聚合法制备的聚苯胺块体材料溶解于有机溶剂中作为苯胺聚合的“种子”,以此来引导聚苯胺纳米纤维的生成;我们进一步的研究发现在苯胺聚合的体系中添加少量有机溶剂,通过其与聚苯胺之间的氢键作用也会得到形态规整且电导率较高的纳米纤维材料,这也是以往所没有报道过的。此外,我们还设计了另一种新型的“种”聚合的方式制备聚苯胺纳米纤维,即将苯胺溶于有机溶剂直接加入到氧化剂的酸性水溶液中,基于氢键作用与界面聚合原理解释了分别使用与水互溶和不溶的有机溶剂时产生纳米纤维的原因。 其次,我们使用十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂调控制备了稳定的聚苯胺分散液,首次从宏观角度讨论了其自组装结构,并进一步探讨了吡咯在其中聚合从而制备复合物的可行性。 最后,我们利用快速混合法制备了具有纳米结构的聚苯胺薄膜,详细考察了其在气敏方面的性能;我们还将聚苯胺薄膜应用于电子器件领域,通过聚苯胺与铂的薄膜的接触式组装制备了一种新型的二极管,并首次提出了由于聚苯胺移动引发的单向导电性的机理。


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