聚苯胺纳米管的制备及其导电性研究

采用氧化聚合的方法,在-20 ℃温度下,合成了聚苯胺纳米管.用SEM,TEM和IR等分析方法并采用四探针测定电导率等方法对产物进行表征,证明该产物为聚苯胺管,管径为20～30 nm,电导率为138 S/cm,大大高出其它方法制备的聚苯胺.实验表明:当盐酸浓度约为0.95 mol/L、过硫酸铵与苯胺的摩尔比约为1.0∶1.1时,经过8～12 h反应合成的聚苯胺纳米管成形完好、产率高、导电性能强.     

层状液晶中聚苯胺纳米片的制备及其电容特性

以十二烷基硫酸钠、苯甲醇和苯胺的硫酸水溶液形成的层状液晶为模板,通过电化学沉积法制备聚苯胺纳米片.采用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射等测试手段对所得产物的形貌和结构进行表征,结果表明,在0.5mol·L-1硫酸以及0.75V沉积电位条件下制备的聚苯胺纳米片具有良好的层状结构;电化学性能测试结果表明,制备的聚苯胺纳米片具有良好的导电性和较大的比电容.     

导电聚苯胺纳米管的界面法合成

在室温下，采用界面自组装聚合法首次成功制备了磷酸掺杂的导电聚苯胺纳米管，利用TEM．FT—IR，UV—Vis及四探针等技术对其结构和导电性能进行了表征．结果表明：由该法合成的聚苯胺具有纳米管结构，内外管径分别为20nm和120nm。长度在3～4μm，长径比为30：1；在室温下，电导率约为0．35S／cm．通过控制苯胺单体的浓度、掺杂剂酸的浓度和聚合反应时间能够实现对聚苯胺纳米管管长和管径的控制．     

草酸掺杂聚苯胺纳米管的合成与性质研究

以草酸为掺杂剂，以过硫酸胺为氧化剂，采用自组装的方法合成了聚苯胺纳米管，并利用SEM，TEM，IR，和XRD等测试手段对产物的结构和性能进行了表征．研究表明不同草酸和苯胺的摩尔比对产物的形貌有影响，合成的聚苯胺纳米结构具有一定的导电性．     

TiO2纳米管的水热法合成研究

采用水热法合成了外径约为15 nm、壁厚约为1 nm的TiO2纳米管.通过采用TEM,XRD,TG-DSC等分析手段,对在不同工艺条件下获得的产物进行了表征,并对其光催化活性进行评价.研究结果表明,反应时间和反应温度对样品的结构和光催化活性有较大影响;TiO2纳米管的形成机理可能是氧化钛颗粒在强碱的作用下形成具有层状结构的碱金属钛盐,随着反应的进行逐渐卷曲而形成纳米管,这种自发的卷曲可能是由于弹性形变等多种因素的共同作用下以降低能量使其结构更稳定所致.经过酸处理以后可以得到含有H2TiO3组分的纳米管,该纳米管在300℃热处理后,H2TiO3受热分解转化为锐钛矿型的TiO2.     

二氧化硅辅助相分离法制备银纳米管

报道一种制备金属银纳米管的新方法,该方法以含Ag 的正硅酸乙酯为前驱体,通过溶胶-凝胶过程使金属银纳米颗粒富集于二氧化硅凝胶的孔道中,再经过进一步热处理形成银纳米管.实验结果表明,银纳米管的形成与物料的配比、pH值、热处理温度等参数密切相关,在典型的实验条件下所形成的银纳米管,其内外管径分别约为80 nm和120 nm,管壁的厚度约为15~25 nm.     

采用掺杂剂分散纳米聚苯胺颗粒及其超级电容性能

用盐酸、对甲苯磺酸及其混合物掺杂,采用化学氧化法制备纳米结构聚苯胺,并研究其超级电容性能.结果表明:盐酸和对甲苯磺酸混掺制备的聚苯胺为较小的纳米颗粒(50 nm),分散于较大的短棒状(100 nm)结构中,形成相对比较疏松的聚集态结构.以这种结构的聚苯胺为活性物质,具有更好的超级电容性能,当盐酸与对甲苯磺酸的比值为5:...     

在AAO模板上用溶胶—凝胶法制备TiO_2纳米管阵列

用二次阳极氧化法在草酸电解液中制备出有序多孔阳极氧化铝(AAO)模板,采用溶胶-凝胶法在负压辅助条件下用钛酸四丁脂Ti(OC_4H_9)_4为TiO_2前驱体溶胶浸渍AAO模板,450℃下热处理制备长度和孔径可控的TiO_2纳米管的阵列结构.剥离去除模板后,用FE-SEM、XRD对产物形貌、晶型进行表征和分析.结果表明,制备的TiO_2纳米管长约3μm,外径130 nm,内径100 nm,与AAO模板的孔径相当,且单根TiO_2纳米管分散性较好,管与管之间无团聚,说明负压辅助可提高TiO_2纳米管的连续性.XRD分析显示,TiO_2纳米管呈锐钛矿相晶型.     

具有波纹形貌的聚苯胺微纳米管的制备及表征

以富勒烯C60微纳米纤维（fullerenemicro／nano fibers,FM／NFs）作为可容易移除模板,利用直接超声混合法,成功地制备了具有波纹形貌的聚苯胺微纳米管。光学显微镜观察表明,聚苯胺呈纤维状,其长度分布在2～5μm之间。扫描电镜和透射电镜观察结果表明,聚苯胺微纳米纤维形貌类似于波纹管,波纹周期约为100nm,外径在0．5～1μm之间,为空心管状结构。     

载银方式对TiO_2纳米管抗菌性能的影响

以碱水热法制备的锐钛矿型TiO2纳米管为载体,分别采用银镜反应和紫外光照还原反应两种不同载银方式制备了载银TiO2纳米管,并利用TEM,XRD及DRS测试对产物形貌、物相组成及光学性能进行了表征。研究发现:紫外光照还原反应在TiO2纳米管表面负载了直径在5~20nm的纳米银颗粒,载银后TiO2纳米管的光吸收能力增强且吸收边带从404nm红移至421nm;而银镜反应则在TiO2纳米管表面生成了单质银层,载银后产物在波长范围335~800nm的光吸收能力增强,但同时过厚的银层也抑制了TiO2光生载流子的产生。另外,通过抑菌圈法和震荡烧瓶法对载银TiO2纳米管进行的抗菌测试表明,紫外光照还原载银TiO2纳米管的抗菌能力优于银镜反应载银TiO2纳米管的抗菌能力;同时,可见光照条件下两种载银TiO2纳米管的抗菌能力均比暗态条件下的抗菌能力有所提高。     

磷酸和醋酸体系中聚苯胺一维纳米结构的合成

针对磷酸掺杂的聚苯胺纳米纤维的制备工艺存在不完善和重现性差的问题,本文介绍了在苯胺和磷酸的体系中引入醋酸合成聚苯胺的新思路,探讨了磷酸和醋酸复合掺杂体系中影响聚苯胺一维纳米结构的主要因素.结果表明,醋酸的引入改变了体系的酸度和酸碱反应的速度,同时改变了析出白色沉淀的温度.通过调节磷酸和醋酸的比例可以在不同温度下合成一维聚苯胺纳米结构,产品中一维纳米结构的含量可达90%~95%,其电导率在2.9×10-2~1.4×10-4 S·cm-1范围内变化,且重现性较好.     

纳米金属Pt催化苯胺无电聚合

采用纳米金属Pt催化合成聚苯胺，以透射电子显微镜(TEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对产物的晶貌、分散状态和谱学性质进行表征。比较了纳米Pt颗粒与Pt片对苯胺聚合速度的影响，并对影响因素及聚合机理进行了简要讨论。结果表明：用纳米金属Pt催化苯胺无电聚合可以大大缩短反应时间，在相同的条件下反应2～3h就能在酸性介质中得到掺杂性的聚苯胺；用此方法合成聚苯胺，其FTIR谱图与该征态的聚苯胺相比吸收峰产生“蓝移”现象。     

脉冲电化学法制备“海绵状”聚苯胺

采用脉冲电化学法,以盐酸为掺杂剂,在ITO导电玻璃上电沉积制备"海绵状"疏松结构的聚苯胺(PANI)材料,通过SEM、FTIR以及UV-vis对合成的产物进行表征.结果表明:该疏松结构的材料主要是由直径60 nm左右的PANI纳米纤维组成,其表面有很多50~200 nm的PANI纳米颗粒,最后得到的产物是掺杂态EB结构的PANI.文中对这种结构产物的形成机理进行了初步探讨.     

导电聚苯胺纳米纤维的快速制备及其导电性研究

以盐酸为掺杂剂,在苯胺单体氧化合成导电聚苯胺的聚合反应过程中,通过加入N-苯基对苯二胺,可以显著加快聚苯胺的合成反应速度,并提高聚苯胺的产率.经电子显微镜观察发现,生成的聚苯胺呈现出明显的纳米纤维形貌特征,直径约50 nm,长度可达微米.实验表明:聚苯胺的产率和电导率都是随着HCl浓度的增加呈先增大后减小的趋势,浓度1 mol/L的盐酸掺杂下合成的聚苯胺的电导率最大;在苯胺和酸浓度固定时,改变氧化剂过硫酸铵的量也会影响聚苯胺纳米纤维的产率和电导率,n(苯胺)∶n(过硫酸铵)=1∶1时,生成物聚苯胺的电导率最大.     

Ag纳米棒的控制合成

在多孔氧化铝纳米孔道内,乙二醇与Ag 反应生成银核,在一定温度下并经限域生长形成银纳米棒.用X射线衍射光谱(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及电子选区衍射(SAED)等检测手段对产物进行了表征.TEM形貌表明,制备的银纳米棒产量丰富,半径均匀,其长度约为200 nm,平均直径为60 nm,这与所用模板的孔结构相一致;SAED图表明银纳米棒是孪晶结构;XRD数据分析指出银纳米棒具有面心立方的晶体结构.     

导电聚苯胺/TiO2复合纳米纤维的制备和表征

在无模板条件下,利用苯胺在纳米TiO2微粒表面的原位化学氧化聚合,成功制备了一系列不同TiO2含量的导电聚苯胺/TiO2(PANI/TiO2)纳米复合材料.通过TEM,XRD,FT-IR,TG-DTA及电导率测量等技术手段对其进行了表征.结果表明:复合材料的形貌呈纤维状,直径约20~40 nm,长度在390~420 nm范围;其中TiO2的含量为23.8%且具有金红石矿结构,聚苯胺也有一定程度的晶化;在复合材料中,TiO2和聚苯胺分子链之间存在强的相互作用,并对复合材料的热稳定性起促进作用;TiO2的含量对复合材料导电性能有显著影响,当TiO2含量为11.1%时电导率达到极大值2.86 S/cm.     

银纳米粒子的制备及对4-硝基苯胺的催化还原作用

采用氢气还原法制备了粒径为40~60 nm的银纳米粒子,通过紫外可见吸收光谱现场跟踪了其对硼氢化钠还原4-硝基苯胺反应的催化作用,并利用表面增强拉曼散射技术研究了反应体系中各物质与催化剂表面的作用方式.结果表明:4-硝基苯胺通过硝基与银纳米粒子的直接接触,并以银纳米粒子为中转站实现了电子的传递,在室温下极大地加速了对4-硝基苯胺的还原反应;催化剂用量和还原剂用量的增加可明显加快催化还原反应的速度.     

阳极氧化TiO_2纳米管阵列的制备与表征

采用阳极氧化法,分别选用HF和NH4F两种电解质,对纯钛进行阳极氧化处理制备TiO_2纳米管阵列。选用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱及X-射线衍射对纳米管的形貌、化学成分和物相结构进行表征和分析。结果表明:在HF体系中,随着氧化时间的增加,纳米管整齐度增加,同时管径也增大,当氧化时间为20 min时,管内径约60 nm,壁厚约10 nm;而纯钛片厚度的变化对纳米管的形貌没有明显的影响。在NH_4F体系中,加热使纳米管的内径增加,壁厚变薄,内径达到130 nm,壁厚约7 nm,这是由于加热使氧化反应速率增加,加快了纳米管的形成速率。EDS检测的Ti和O的原子数的比例接近1∶2。XRD图谱表明,在450℃热处理后的纳米管的物相结构为锐钛矿,由此可见,阳极氧化制备的纳米管阵列为二氧化钛纳米管。     

聚苯胺/纳米TiO_2复合粒子的制备

在化学氧化聚合的的反应介质中分散预先经过表面处理的纳米二氧化钛粒子,苯胺优先在二氧化钛粒子表面聚合,形成具有核壳结构的聚苯胺包覆的二氧化钛复合粒子.X射线衍射分析(XRD)表明聚苯胺包覆在二氧化钛纳米粒子表面对二氧化钛纳米粒子的结晶性能没有影响,红外光谱表明在二氧化钛粒子表面吸附并且包覆了聚苯胺,并且二氧化钛纳米粒子与聚苯胺大分子之间存在强烈的相互作用.制得的复合粒子的表面性质得到了改善,可以添加到树脂基体中,提高树脂基体的电磁等性能.     

MoS2/C纳米管的水热合成和室温氢敏性能研究

采用盐酸滴定法合成MoO_3-EDA纳米线,通过水热法生长MoS_2/C纳米管,研究水热前驱体中葡萄糖的加入对产物物相及形貌的影响.结果表明,未加入葡萄糖的情况下,产物为纳米片构成的球状颗粒,无纳米管形成.加入葡萄糖后,随着水热硫化过程的进行,葡萄糖中的C元素逐渐形成无定形态的纳米管结构,并在表面生成MoS_2纳米片的包覆层,获得MoS_2/C纳米管.通过I-V测试发现,MoS_2/C纳米管的电学性能要明显优于MoS_2纳米球.在室温情况下,检测MoS_2/C纳米管对不同氢气浓度的传感响应,发现其对氢气表现出典型的n-型电阻响应.当空气中氢气含量为0.1%时,器件的响应度约为2.78%,且其随着氢气浓度的增加而逐渐提高.这种电阻型氢气响应主要来自氢气与MoS_2表面的吸附氧发生的氧化还原反应.该过程可释放束缚态电子,调控器件电阻值.