收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

聚苯胺微米/纳米结构的制备及表征

李桂村  
【摘要】:聚苯胺的分子链由共轭双键构成,经过氧化还原剂化学处理后该高聚物可以从绝缘体变成导体。一维聚苯胺微米/纳米结构同时拥有有机导体和低维纳米结构的优点,它在高分子导线,化学传感器或激发器,气体分离膜等方面有着潜在的应用。本文从表面活性剂自组装和聚苯胺的刚性分子链出发,分别采用“软模板”法和“无模板”法制备了一维聚苯胺微米/纳米结构,并初步探讨了其结构和形成机理。主要结果如下: (1)以十六烷基三甲基氯化铵作为结构指导剂在乙酸中进行化学氧化聚合合成出了树枝状的聚苯胺纳米纤维,其直径约为60-90nm。研究发现,随着十六烷基三甲基氯化铵浓度的降低,聚苯胺纤维分支的直径和长度下降,直至形成纳米粒子的团聚体。 (2)以十六烷基三甲基溴化铵作为结构指导剂在乙酸中合成了聚苯胺纳米带,其厚度约为40-50nm,宽度约为200-400 nm,长度可达到几微米到几十微米。提高十六烷基三甲基溴化铵的浓度可以得到半管状的纳米带结构。 (3)用等摩尔十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基苯磺酸钠组成的混合表面活性剂作指导剂盐酸作掺杂剂在水溶液中制备了网状的聚苯胺纳米纤维。这些纤维的直径约为30-60nm,长度可达几百纳米甚至几微米。随着十六烷基三甲基溴化铵摩尔比率的提高,聚苯胺纳米纤维的直径稍有增大。这些纤维的直径远小于单一表面活性剂合成的聚合产物。网状聚苯胺纳米纤维的电化学活性明显比在弱酸中合成的聚苯胺大。 (4)以十二烷基苯磺酸钠作为结构指导剂盐酸作掺杂剂在水溶液中在静态下合成了塌陷的亚微米聚苯胺管。随着十二烷基苯磺酸钠浓度的降低,其平均宽度从1微米下降到500 nm以下,而长度从几十微米下降到几微米;而在-7℃下可以得到亚微米的圆管状的聚苯胺结构。在超声波作用下在0℃下反应1h得到了截面类似长方形的亚微米聚苯胺扁管;而超声反应10 h则得到了管壁褶皱的聚苯胺束状结构。 (5)采用小分子掺杂剂通过无模板法成功的合成了聚苯胺纳米纤维和纳米 管。利用对氨基苯磺酸作掺杂剂可以合成出树枝状聚苯胺纳米纤维。聚苯胺纤维 的直径约为8仁12Onln,其长度可达几微米。这些聚苯胺纳米纤维相互连接形成 Y形结构。随着对氨基苯磺酸浓度的提高,树枝状聚苯胺纳米纤维直径从80一120 nIn下降到30巧onrn,其长度没有明显改变。利用酒石酸作掺杂剂可以合成出海 胆状的聚苯胺纳米结构。它是由放射状排列的聚苯胺纳米纤维和一个核构成的。 这些聚苯胺纳米纤维呈树枝状结构,而单个的纤维是一个锥体,其直径沿长度方 向下降。TEM照片表明放射状聚苯胺纳米结构具有连通的空心管道。实验发现, 在反应初期聚苯胺形成的表面上存在许多未生长完全的聚苯胺纳米棒的核结构。 随着聚合时间的延长,这些纳米棒继续进行外延生长形成树枝状结构。酒石酸浓 度较低时只能得到无序分布的聚苯胺纳米管聚集体。 (6)采用分散聚合法合成了平均直径约542lun的Fe3O4/P(s口AA)磁性微球。 通过溶解实验观察了磁性微球的内在结构。研究了乙醇/水重量比和分散剂浓度对 磁性微球尺寸和尺寸分布的影响。聚苯乙烯粒子用不同的前驱体包覆后分别在空 气中和真空中锻烧可以得到二氧化钦空心微球和扁桃体形的铜球。 关键词:聚苯胺:纳米纤维,纳米带;纳米管;微球


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张艳;孙培培;蒋晓青;;纳米结构聚苯胺的合成及性质[J];南京师范大学学报(工程技术版);2009年02期
2 郭雪梅,石南林;微/纳米结构聚苯胺的制备及应用的新进展[J];功能高分子学报;2004年03期
3 龙云泽,万梅香,陈兆甲;导电聚合物微米/纳米结构的制备和性质[J];物理;2004年11期
4 许大鹏,崔硕景,苏文辉,王佛松,王生龙;高压下聚苯胺高分子导电性的研究[J];高等学校化学学报;1987年11期
5 曹大均,吴霞琴,胡自强,姜远达;聚苯胺修饰电极研究[J];上海师范大学学报(自然科学版);1994年03期
6 杨周生,张祖训;超微电极上聚苯胺的电化学性质研究[J];分析科学学报;1996年04期
7 余晴春,吴益华,陆珉,李勇,姜海夏,胡刚;导电聚苯胺的乳液聚合[J];功能材料;1999年02期
8 宋月贤,韦玮,郑元锁,徐传镶;用于电磁屏蔽与吸波技术的聚苯胺导电聚合物的研究进展[J];化工新型材料;2000年09期
9 任斌,黄河,刘少琼,于黄中;有机导电复合材料聚苯胺/聚乙烯醇的光谱分析[J];光谱实验室;2003年02期
10 赵亮,葛岭梅,周安宁,刘春宁;聚苯胺导电材料在二次电池电极材料中的应用[J];化工新型材料;2004年06期
11 付大海,曹京宜,杨光付;聚苯胺材料导静电性能及其配方研究[J];现代涂料与涂装;2004年05期
12 任斌,余成;导电聚苯胺的合成及其性能研究[J];光谱实验室;2005年01期
13 赵林,李侃社,闫兰英,邵水源;磺基水杨酸掺杂聚苯胺/石墨复合粉体的研究[J];高分子材料科学与工程;2005年02期
14 蔡成东,周剑章,齐丽,席燕燕,蓝碧波,吴玲玲,林仲华;单根聚苯胺纳米线导电性的研究[J];物理化学学报;2005年04期
15 闫雪;刘娜;金娥;王兴;张万金;;碱性条件下聚苯胺形貌的调控[J];高等学校化学学报;2007年02期
16 苟宇;周祚万;陈华;;聚苯胺纳米矩形管的制备与表征[J];材料导报;2010年06期
17 李长志;王宝忱;尧小国;王生龙;王佛松;;化学合成聚苯胺粉末的电化学行为[J];化学学报;1986年10期
18 苏光耀,高德叔,林成章;聚苯胺修饰不锈钢电极的腐蚀行为[J];表面技术;1997年04期
19 唐晓萍;磷酸掺杂对聚苯胺电导率及微观结构的影响[J];西南民族大学学报(自然科学版);2003年02期
20 薛志坚,漆宗能,王佛松;聚苯胺水基胶体分散液及其复合物的研究 Ⅱ紫外光谱及导电性能[J];高分子学报;1997年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 潘力佳;施毅;濮林;窦春萌;张荣;郑有炓;;聚苯胺纳米结构纸张[A];中国真空学会2008年学术年会论文摘要集[C];2008年
2 潘力佳;施毅;濮林;张荣;郑有炓;;水热法合成聚苯胺自组装纳米结构[A];2005年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集[C];2005年
3 陆路德;武晓东;史莉;杨绪杰;汪信;;利用核磁共振技术揭示纳米层状聚苯胺形成机理的研究[A];第十五届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2008年
4 刘刚;赵江;;纳米结构化三相接触线的新效应[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
5 江雷;;仿生智能多尺度界面材料[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
6 王菲;梁金生;汤庆国;;海泡石环境矿物材料的纳米结构及应用[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
7 李素梅;刘文彬;李常亮;;纳米结构二氧化锰的合成及其对持久性有机污染物热降解的研究[A];持久性有机污染物论坛2011暨第六届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2011年
8 杨建辉;王海水;张洪杰;逯乐慧;施伟东;;贵金属(Au、Pt、Pd)空心纳米结构的研究[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年
9 杨策;曾瑶;吴佳佳;侯仰龙;;Fe_3O_4各向异性纳米结构的控制合成及其相关性质[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
10 黄逸凡;朱红平;赵刘斌;吴德印;任斌;田中群;;金、银纳米结构上的对巯基苯胺的表面增强拉曼光谱研究[A];第十六届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李桂村;聚苯胺微米/纳米结构的制备及表征[D];中国海洋大学;2005年
2 李强;ZnO、MnO_2、氧化硅纳米结构的合成及其物理化学性能研究[D];合肥工业大学;2011年
3 杨小刚;聚苯胺纳米结构的制备及其防腐性能的研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2008年
4 王君礼;金属磷化物纳米结构的设计合成与形成机理[D];中国科学技术大学;2010年
5 蒋蓉蓉;纳米结构二氧化锰的制备及其作为电化学电容器电极材料的研究[D];复旦大学;2010年
6 杨海峰;片状介孔材料的制备及其在纳米结构模板合成中的应用[D];复旦大学;2004年
7 万青;零维Ge和一维ZnO纳米结构与器件[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2004年
8 霍子扬;过渡金属氧化物纳米结构的调控合成、组装及其性能研究[D];清华大学;2009年
9 郑先锋;镍基磷化物新型纳米结构的合成、组装和磁性质[D];华中科技大学;2010年
10 薛鹏冲;手性小分子有机凝胶剂的合成、组装及其模板构筑无机纳米结构[D];吉林大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈挺;纳米聚苯胺的制备及在织物上的应用[D];青岛大学;2008年
2 林锋;ZrO_2/Y_2O_3纳米结构粉末及热障涂层的研制[D];中南大学;2004年
3 陶鹏;纳米结构MgZnO的制备和表征[D];兰州大学;2010年
4 闫丽丽;纳米结构Cu_2O阵列薄膜的铜阳极氧化法制备及其光电化学性能研究[D];华中师范大学;2011年
5 杨晓辉;纳米结构TiO_2的制备、组装机理及光催化性能的研究[D];河北师范大学;2004年
6 薛秀冬;二氧化钛及钛酸盐杂化纳米结构的设计合成[D];苏州大学;2010年
7 张彬;磁性纳米结构的微磁学研究[D];兰州大学;2010年
8 程威;水溶性超顺磁铁氧体单分散纳米结构的合成[D];中国科学技术大学;2010年
9 何双虎;电化学法制备ZnO纳米结构及其性能研究[D];上海交通大学;2010年
10 张莉;非水体系下聚苯胺纳米结构的合成及气敏性质研究[D];东北师范大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 周清春;第四次科技浪潮由纳米开始[N];中国矿业报;2005年
2 记者 戴恩国 高显洲 通讯员 丁义浩;纳米结构合金钢在东大成功问世[N];中国冶金报;2006年
3 记者 刘霞;英研制新一代纳米化学反应器[N];科技日报;2008年
4 钟人;纳米结构电极体系研究有新进展[N];中国化工报;2003年
5 章迪思;上海“纳米军团”领衔三大国家项目[N];解放日报;2007年
6 记者 王彬;张万喜:科研要有市场观[N];协商新报;2007年
7 王立;纳米信息技术市场前景广阔[N];中国知识产权报;2008年
8 本报记者 操秀英;进军多学科前沿交叉新领域[N];科技日报;2010年
9 吴铭;科学家获得光子晶体纳米结构[N];中国石油报;2003年
10 通讯员  喇玉娟 记者  刘芃;DNA “折纸术”绘出中国地图[N];上海科技报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978