有序微纳米结构聚苯胺的制备

admin · 发表于 2023-10-13 11:20:58

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聚苯胺（PAni）是一种导电高分子材料，具有独特的掺杂机制，较高的电导率，在空气和水中的稳定性好，原料成本低，易于合成，在国防工业上可用作隐身材料、防腐材料，民用上可用作金属防腐蚀材料、抗静电材料、电池等。广阔的市场应用前景使其成为目前研究最热的导电聚合物之一。当聚苯胺的粒径处于纳米尺度时，由于纳米粒子所具有的小尺寸效应、量子隧道效应、表面效应等，纳米聚苯胺会表现出与非纳米型聚苯胺不同的光电性质和化学性质，如良好的电导率、高的溶解度、成膜后高的透光率以及结晶度增加所导致的热稳定性能提高等等。各种特殊结构类型、形态特征的纳米导电高分子材料，可望在电子、光学、光电子学、磁学及相关的纳米电子器件上得到广泛的应用。本论文合成了含有不同连接链长度的两种磺酸型双子表面活性剂6,6’-(烷基-1,m-二基双氧)双(3-壬基苯磺酸)（9BA-m-9BA，m=4、6），采用偏光显微镜和X射线衍射法分析了它们在不同溶剂中的溶致液晶结构。结果表明，两种双子表面活性剂的溶致液晶结构随着溶液浓度、溶剂种类等的不同呈现不同的变化规律。同时，我们研究了三种传统表面活性剂十二烷基苯磺酸、樟脑磺酸、十六烷基三甲基溴化铵在水溶液中的溶致液晶结构，对比可得，表面活性剂的分子结构不同，溶液中表面活性剂分子与溶剂之间的相互作用也有所变化，导致形成的溶致液晶结构差异明显。进一步采用各种表面活性剂的胶束溶液和溶致液晶相作为软模板，化学聚合法合成导电高分子聚苯胺，采用扫描电镜测试所得产物的微观形貌。结果表明，双子表面活性剂溶液中合成的聚苯胺较好地复制了软模板的结构，分别形成了球形颗粒、薄片状结构、片层状结构和纤维状结构等，与溶液中的模板结构相对应；普通表面活性剂中软模板的稳定性较差，合成的聚苯胺对模板的复制性较弱，每种表面活性剂对应生成一种特定的聚苯胺结构。

有序微纳米结构聚苯胺的制备

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