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聚苯胺微/纳米材料的制备及其性质研究

高雨  
【摘要】: 导电聚苯胺微/纳米结构因其具有高共轭分子结构,易于制备以及环境稳定性和化学稳定性良好等特点,成为当前的研究热点之一。本文通过改变不同的聚合方法成功地合成了不同形态的掺杂聚苯胺纳米材料。系统地研究了聚苯胺纳米材料在气敏元件和电催化方面的应用。主要工作如下: 1、以铜丝或铜环为模板制备聚苯胺纳米棒状或球状材料,通过改变模板的形状来调控所制备产品的形貌,并进行了表征和性质测试。由于纳米棒状或球状材料具有比表面积高、孔状等特性,对其进行了气敏性质的研究,并得到了良好的效果。 2、提出了一个新奇绿色的方法,利用鸡蛋内膜作为唯一的模板,得到大量掺杂态的聚苯胺纳米管。通过一系列的实验探究了其形成机制。厚度和鸡蛋内膜孔径的大小是影响聚苯胺形成纳米管状材料的两个重要因素。并且,由于聚苯胺纳米管具有表面积大、直径小、孔状结构的优秀特点使其表现了良好的气敏性质。根据鸡蛋内膜的形态特点,通过电纺方法模拟制备了PVA纳米纤维毯,以其作为模板得到了相同的实验结果,进一步证明了我们的推测是合理的。 3、利用自主装法一步合成了高均相、单分散的聚苯胺/银复合物纳米材料。在整个聚合过程中并未使用任何酸性分子或是硬模板,克服了以往繁琐复杂的实验过程,而且提高了其性能。最后,根据形态上的特点和复合物的特性分别进行了气敏和电催化性质方面的研究,并得到了良好的实验结果。 4、通过气相聚合方法,在浓度、温度以及反应时间上进行控制,成功地合成了树枝状微/纳米单晶态聚苯胺。由于产品具有很高的结晶度以及树枝式开放的结构,我们对其进行了气敏性质的研究。


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