【摘要】：聚苯胺具有原料廉價(jià)易得、合成方法簡單、化學(xué)結(jié)構(gòu)豐富、摻雜機(jī)理獨(dú)特及環(huán)境穩(wěn)定性好等諸多優(yōu)點(diǎn),是導(dǎo)電聚合物的一個(gè)重要研究對象。聚苯胺微/納米結(jié)構(gòu)及其復(fù)合物的制備與表征對控制它們的組裝和調(diào)節(jié)聚苯胺的性能具有重要的理論研究意義和應(yīng)用價(jià)值。本論文研究了制備聚苯胺及其復(fù)合物微/納結(jié)構(gòu)的新方法,成功實(shí)現(xiàn)了不同微/納結(jié)構(gòu)聚苯胺的可控生長,對聚苯胺及其復(fù)合物微/納結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)、制備過程的影響因素、形成機(jī)理進(jìn)行了研究和討論。 以過硫酸銨為氧化劑、不同初始pH值下水溶液中氧化苯胺聚合制備聚苯胺,通過簡單調(diào)節(jié)反應(yīng)介質(zhì)的初始pH值,可以調(diào)控聚苯胺的微/納結(jié)構(gòu)。當(dāng)反應(yīng)體系初始pH值由微酸性變化到超堿性時(shí),聚苯胺產(chǎn)品的幾何形貌出現(xiàn)二維片狀結(jié)構(gòu)、有序花狀結(jié)構(gòu)、纖維纏繞的球形結(jié)構(gòu)、納米微球堆積的實(shí)心微球結(jié)構(gòu)、空心微球結(jié)構(gòu)和相互粘接融合的空心球結(jié)構(gòu)。整體表現(xiàn)為由無序到有序、由低維向多維發(fā)展的趨勢,尺寸相對變小。所制備聚苯胺分子鏈主要由交替的醌環(huán)、苯環(huán)和類吩嗪雜環(huán)結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成,芳環(huán)存在被磺化的現(xiàn)象。分子鏈間或分子鏈內(nèi)存在氫鍵、π-π堆砌等作用力為聚苯胺超分子組裝的主要驅(qū)動(dòng)力。 在酸性介質(zhì)中,Zn2+、Cu2+存在下,以H202作為氧化劑氧化苯胺單體聚合,一步反應(yīng)制備得到Zn2+、Cu2+摻雜的聚苯胺。聚苯胺的鏈增長為自由基陽離子引發(fā)的親電取代-芳構(gòu)化機(jī)理,鋅離子摻雜為贗質(zhì)子化機(jī)理,銅離子摻雜同時(shí)存在贗品質(zhì)子化過程和氧化還原機(jī)理。金屬離子的摻雜顯著增加了聚苯胺的質(zhì)量比電容值。 以鋅鹽和苯胺單體作為原料,一步協(xié)同反應(yīng)形成了聚苯胺包覆ZnO納米復(fù)合物。在本征極性面誘導(dǎo)生長和聚合物定位生長機(jī)理的共同作用下,聚苯胺既起到阻礙ZnO納米片團(tuán)聚又起到引導(dǎo)定位生長作用。聚苯胺的表面覆蓋顯著改變了ZnO納米片的水溶液溶解動(dòng)力學(xué)特性,ZnO在水溶液中的溶解速率和團(tuán)聚現(xiàn)象得到很好的抑制。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1;O631

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;Antioxidant activity of polyaniline nanofibers[J];Chinese Chemical Letters;2007年08期

2 石聰文;王婷;魏培海;逄書明;;SPS-Coal-PANI復(fù)合材料的制備與表征[J];中國高新技術(shù)企業(yè);2009年10期

3 石敏先;黃志雄;楊國瑞;;PANI-PMN/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備[J];合成樹脂及塑料;2009年02期

4 ;Preparation,Characterization and Comparative NH_3-sensing Characteristic Studies of PANI/inorganic Oxides Nanocomposite Thin Films[J];Journal of Materials Science & Technology;2010年07期

5 桑曉光;曾繁武;劉曉霞;;特殊形貌的PANI/CeO_2的電化學(xué)制備[J];金屬學(xué)報(bào);2012年05期

6 桑曉光;曾繁武;劉曉霞;;特殊形貌的PANI/CeO_2的電化學(xué)制備[J];金屬學(xué)報(bào);2012年04期

7 馬旭光;;雜多酸/PANI/TiO_2復(fù)合材料的制備及光催化性能[J];廣州化工;2012年21期

8 杜秀明;楊光;劉小云;莊啟昕;韓哲文;;PANI-PBOPy復(fù)合材料的制備及介電性能[J];功能高分子學(xué)報(bào);2012年04期

9 Amir Mostafaei;Ashkan Zolriasatein;;Synthesis and characterization of conducting polyaniline nanocomposites containing ZnO nanorods[J];Progress in Natural Science:Materials International;2012年04期

10 M.Kooti;P.Kharazi;H.Motamedi;;Preparation and Antibacterial Activity of Three-component NiFe_2O_4@PANI@Ag Nanocomposite[J];Journal of Materials Science & Technology;2014年07期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 ;Polyaniline-Co_(0.5)Zn_(0.5)La_(0.1)Fe_(1.90)O_4 Composites in the 8.2-12.4GHz Frequency Range[A];中國顆粒學(xué)會(huì)超微顆粒專委會(huì)2011年年會(huì)暨第七屆海峽兩岸超微顆粒學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

2 房萍;韓杰;郭榮;;MnO_2/PANI復(fù)合材料的合成及性能研究[A];中國化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第12分會(huì)場摘要集[C];2012年

3 韓桂梅;高飛;李建玲;和麗志;張雅琨;;電化學(xué)合成γ-MnO_2/PANI復(fù)合材料及性能研究[A];第二十八屆全國化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

4 潘瑋;楊勝林;李光;江建明;;PANI-DBSA/PAN共混體系的流變性能研究[A];2004年全國高分子材料科學(xué)與工程研討會(huì)論文集[C];2004年

5 張文林;王虎;余朝敬;唐祥海;;SiO_2@PANI復(fù)合結(jié)構(gòu)材料的合成與表征[A];第十一屆全國青年催化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2007年

6 梁慧;黃俐研;劉正平;;PS/PANI復(fù)合中空微球的制備新途徑[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

7 李生英;張力;徐飛;王永紅;;PANI/ZnO復(fù)合納米粉的制備及表征[A];甘肅省化學(xué)會(huì)二十六屆年會(huì)暨第八屆中學(xué)化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)論文集[C];2009年

8 彭小亮;雷光財(cái);鄭毅芳;許一婷;戴李宗;;PANI／C載Pt催化劑及其對甲醇電催化氧化研究[A];2007年全國高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集（下冊）[C];2007年

9 ;Thermal Stability of Several Polyaniline/rare Earth Oxide Composites(Ⅲ):Polyaniline/Nd_2O_3 Composites[A];中國化學(xué)會(huì)成立80周年第十六屆全國化學(xué)熱力學(xué)和熱分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2012年

10 Zidong Wei;;Enhanced stability of Pt nanoparticles on carbon supports for fuel cells[A];中國化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第23分會(huì)：電催化與潔凈能源電化學(xué)轉(zhuǎn)化[C];2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 邵亮;聚苯胺及其復(fù)合材料的制備及功能性和可加工性研究[D];蘭州大學(xué);2011年

2 趙娟;PANI-PVAm/PS納米復(fù)合膜的制備及其CO_2/N_2滲透選擇性能研究[D];天津大學(xué);2012年

3 房曉紅;聚苯胺/碳復(fù)合材料的制備及去除水中重金屬的性能研究[D];大連理工大學(xué);2013年

4 鐘文斌;2，，3維納/微米結(jié)構(gòu)聚苯胺的設(shè)計(jì)與合成[D];北京化工大學(xué);2005年

5 曾繁武;納米傳感材料制備及性能研究[D];東北大學(xué);2010年

6 顏海燕;納米聚苯胺及其復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、制備與性能研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2014年

7 許軍;聚苯胺/對苯二胺功能化多壁碳納米管導(dǎo)電復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D];天津大學(xué);2009年

8 王華蘭;石墨烯/導(dǎo)電聚合物納米復(fù)合材料及其電化學(xué)研究[D];南京理工大學(xué);2011年

9 于平平;石墨烯/聚苯胺柔性復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D];東華大學(xué);2014年

10 唐群委;導(dǎo)電多層膜的層層自組裝及性能研究[D];華僑大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 于佳;PANI-TiO_2復(fù)合方法的探索及光電性能研究[D];黑龍江大學(xué);2007年

2 于麗娜;化學(xué)氧化法合成聚苯胺及PANI/SiO_2復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能研究[D];東北大學(xué);2008年

3 張楠;PANI/Fe_3O_4的制備與性能研究[D];西南交通大學(xué);2012年

4 許建明;含氟PANI/SiO_2有機(jī)—無機(jī)雜化材料的制備及性能研究[D];華僑大學(xué);2014年

5 陳金梅;PANI:La_2O_3體異質(zhì)結(jié)光伏器件的制作與性能研究[D];東北大學(xué);2011年

6 趙梓儼;PANI/氧化物復(fù)合體界面與光催化性能之間的關(guān)聯(lián)研究[D];西南石油大學(xué);2015年

7 胡玉;Fe_3O_4/PANI磁性高分子微球的制備與研究[D];中南大學(xué);2009年

8 靳艾平;PANI-V_2O_5納米復(fù)合電致變色薄膜的合成、結(jié)構(gòu)及性能[D];武漢理工大學(xué);2005年

9 竇玉倩;聚苯胺基有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料制備[D];東北大學(xué);2008年

10 馬濤;1-3型復(fù)合材料PANI-PVDF的制備及其熱電性能研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

本文編號：2461255