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.     

聚苯胺/钛酸纳米复合材料的合成及其电化学和可见光催化性能的研究与应用

聚苯胺(PANI)/钛酸(H_2Ti_4O_9)层状纳米复合材料以苯胺(ANI)/H_2Ti_4O_9为前驱体,通过原位聚合的方法合成。复合材料的合成过程、形貌和结构通过XRD、SEM、IR和TGA/DSC表征手段进行研究。苯胺以单层且苯环垂直于层板的方式排列在H_2Ti_4O_9层间,聚合后的聚苯胺分子以单层方式排列在层间。PANI/H_2Ti_4O_9复合材料具有优异的热稳定性、氧化还原活性以及可见光催化降解亚甲基蓝活性,在电化学传感器和污水处理方面具有潜在的应用前景。     

种子乳液聚合法制备聚苯胺导电复合物

采用种子乳液聚合的方法制备了聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯腈)/聚苯胺(P(St-BA-AN)/PANI)核壳结构复合微球,对复合微球的形貌、结构、电性能和热性能进行了研究.结果表明,种子微球的粒径、形貌以及掺杂剂的种类对核壳结构复合物的电导率均有影响,并且其电导率随着苯胺加入量的增加而提高.TGA测试结果表明,在380℃以下P(St-BA-AN)/PANI复合物的热稳定性好于PANI.     

磺化聚苯乙烯/聚苯胺/纳米银复合微球的制备及其催化性能研究

选用磺化聚苯乙烯/聚苯胺(SPS/PANI)复合微球作为基材和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为还原剂和稳定剂,制备新型的磺化聚苯乙烯/聚苯胺/银(SPS/PANI/Ag)复合微球.通过傅立叶红外光谱(FT-IR)、场发射扫描电镜(FESEM)、能谱(EDS)、X线衍射(XRD)和紫外可见光谱(UV)对复合微球的结构、形貌、物相以及催化性能进行表征.结果表明,PS微球、SPS微球、SPS/PANI复合微球和SPS/PANI/Ag复合微球已经成功制备.制备的SPS/PANI/Ag复合微球粒径大约为1.2 1.3μm,Ag纳米粒子和PANI较为均匀的分布于SPS微球表面.并且SPS/PANI/Ag复合微球在硼氢化钠(Na BH4)还原亚甲基蓝(MB)的模型中表现出较高的催化活性和较高的重复利用率.     

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.     

氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的超级电容性能研究

文章以氧化石墨烯(GO)与苯胺单体为原料,按照GO与苯胺不同的质量比原位合成GO/聚苯胺(PANI)复合材料,经冷冻干燥后再进行热处理。将得到的样品制作成超级电容器的电极,并通过对电极进行电化学性能测试来优化GO/PANI复合材料的热处理温度和质量比,以提升其比电容。通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察GO/PANI复合材料的表面形貌,与电化学性能进行对比,以此优化实验条件,为下一步实验提供参考。     

不同形貌掺杂态聚苯胺纳米半导体材料的界面法合成

利用界面自组装聚合法,用FeCl3作氧化剂,成功地合成了不同形貌掺杂态聚苯胺(PANI)纳米半导体材料.用透射电镜(TEM),红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)及四探针等手段对所得各种PANI纳米半导体材料进行了表征.实验表明,通过控制甲酸的浓度可以得到不同形貌的甲酸掺杂的聚苯胺(F/PANI)纳米材料,进一步加入不同种类的表面活性剂十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)也可使共掺杂CTAB/F/PANI和SDS/F/PANI纳米材料的形貌发生改变,表面活性剂的加入还可使PANI的导电性能有很大的改善.     

聚苯胺/氧化石墨烯导电复合材料的制备

通过原位聚合非二次掺杂制备了高导电性聚苯胺/氧化石墨烯复合材料.采用盐酸为掺杂酸,研究了聚苯胺/氧化石墨烯的微观形貌;探讨了盐酸浓度及氧化石墨烯（GO）用量对反应过程和复合材料导电性的影响.结果表明：聚苯胺（PANI）以球状物的形式均匀地包覆在GO表面;盐酸浓度超过0.5 mol·L-1,反应诱导期明显缩短,复合材料的导电性显著提高.在聚合体系中加入GO可延长聚合反应诱导期,但随着GO用量的增加反应诱导期缩短.当盐酸浓度为0.5 mol·L-1,GO与苯胺单体质量比超过2％时,制备的PANI/GO复合材料中GO形成导电通路,电导率较纯PANI提高一个数量级,达到1.4S·cm-1.     

ZnFe_2O_4/聚苯胺复合材料的制备及光催化性能

采用化学氧化聚合法制备了组分含量比不同的ZnFe_2O_4/聚苯胺纳米复合材料(ZnFe_2O_4/PANI),对产物进行了表征,并研究了其对罗丹明B的吸附性能和可见光下的光催化性能.结果表明:随着纳米ZnFe_2O_4与苯胺的投料质量比(wZ/A)的减小,ZnFe_2O_4/PANI中聚苯胺(PANI)的质量分数和酸掺杂度均增大,复合物的可见光吸收性能和导电性均增强;同时,PANI的修饰提高了催化剂对罗丹明B的吸附能力,平衡吸附量随着wZ/A的减小而缓慢增加;产物的光催化性能先增加、后减小,wZ/A=10%的产物的光催化性能最好,且在重复使用5次内呈现良好的催化稳定性,可磁回收.结合活性物种捕获实验结果,推测其光催化反应过程中氧化性自由基和空穴共同参与了罗丹明B的降解.     

CdS／聚苯胺导电复合材料的制备与表征

通过化学氧化聚合法,将固相法合成的CdS纳米粒子在十二坑基苯磺酸（DBSA）存在的条件下,用氧化剂（同时也是催化剂）过硫酸铵（APS）氧化苯胺（An）,制得了CdS／聚苯胺导电复合材料。探讨了CdS的掺入量对导电复合材料的影响。CdS／聚苯胺导电复合材料用X射线粉末衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、红外光谱（FT-IR）和四探针电导率测试仪进行了表征。结果表明,当苯胺单体为2mL,CdS的掺入量为0．1g时,制得的CdS／聚苯胺导电复合材料电导率较高。     

水分散型导电聚苯胺的制备及其性能研究

在非极性有机溶剂-功能质子酸-水三相体系中,以十二烷基苯磺酸(DBSA)为乳化剂, 十二烷基苯磺酸和盐酸为掺杂剂, 过硫酸铵(APS)为氧化剂, 采用乳液聚合法制备水分散型导电聚苯胺(PANI), 研究了掺杂剂配比、氧化剂量、搅拌时间、反应温度对聚苯胺的电导率和溶解度的影响. 综合考虑电导率和溶解度两者性能, 确定最佳反应条件为: 反应温度15 ℃,搅拌时间6 h, n(苯胺):n(HCl):n(DBSA):n(APS)=0.0500:0.0900:0.0123:0.0500,此时产物的电导率为2.964 S/cm,溶解度为23.99%.此时的产物在水中有良好的分散性能,能够与水性高分子树脂进行共混加工.红外光谱表明,掺杂态聚苯胺的特征吸收峰都向低频方向移动,苯醌结构的吸收峰发生了较大的变化,这说明聚苯胺的掺杂部位发生在苯醌结构上;紫外光谱表明,代表苯醌上电子跃迁的峰发生了明显的移动.     

磁场作用对苯胺聚合行为及产物性能的影响

在不同强度磁场作用下,采用苯胺/乳化剂/助乳化剂/水四元微乳液体系,经化学氧化制备聚苯胺.研究磁场对苯胺聚合反应速度、聚苯胺相对分子质量及其电导率的影响,并利用红外光谱对聚苯胺的分子结构进行表征.研究结果表明,磁场作用能够加快反应速度,提高聚苯胺的相对分子质量和电导率,对聚苯胺基本单元结构没有影响;在所研究的磁感应强度范围内,0.4 T 的磁场对苯胺聚合反应影响最为显著,能使聚合反应时间由4 h缩短到1 h,特性黏度由53.4 mL/g 提高到72.6 mL/g,电导率提高近1 倍.     

磁场环境下聚苯胺的合成与性能研究

在不同磁场强度下,用苯胺单体（An）和氧化剂过硫酸铵（APS）,掺杂剂磺基水杨酸（SSA）,乳化剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）合成了导电聚苯胺（PAn）。研究了氧化剂和掺杂剂用量对PAn掺杂率和电导率性能的影响;并采用红外光谱、X射线衍射、粒径分析、腐蚀电位曲线表征了PAn结构与性能的关系。结果表明：磁场对苯胺聚合的影响是正向的,磁场能减少掺杂剂的用量、提高产物的电导率;在乳化剂n（SDBS）/n（An）=0.45,氧化剂n（APS）/n（An）=0.8,掺杂剂SSA 0.3 mol.L^-1时,合成的PAn电导率最大;在磁场环境中合成的PAn导电性、粒径、防腐性、规整性等各方面与无磁场作用的产品相比均具有明显的优势。     

聚苯乙烯/聚苯胺核-壳型复合粒子的制备及形貌控制

在苯胺的化学氧化种子聚合体系中,以乳化剂预处理和与丙烯酸共聚改性的聚苯乙烯粒子为种子,制备具有一定分散稳定性的聚苯乙烯/聚苯胺核-壳型复合高分子粒子乳液.讨论了用于预处理的乳化剂种类与用量、苯胺与种子粒子的重量比、与丙烯酸共聚所得种子粒子的表面改性等对复合粒子形态的影响.采用透射电子显微镜、动态激光散射和红外吸收光谱分析等手段表征了复合粒子的形貌与结构、粒径及其分布、分散性等.结果证明,采用吐温-40预处理的聚苯乙烯粒子,且苯胺与其重量之比较小时,或者用少量丙烯酸与苯乙烯进行共聚得到的P(S-AA)粒子为种子时,可以获得形貌规整、壳层结构完整、均匀的核-壳型聚苯胺复合粒子.     

Ag/TiO2薄膜光催化性能的研究

用含有AgNO3的复合溶胶凝胶制备Ag/TiO2薄膜,然后对其进行了SEM,XRD,RBS研究,以甲基橙为反应物检验了含有不同n(Ag)/n(Ti)的Ag/TiO2薄膜在365nm紫外光作用下的光催化降解效率.具有最佳光催化降解效率的是溶胶中n(Ag)/n(Ti)=0.064的Ag/TiO2薄膜,与未掺银TiO2薄膜相比,效率提高了73%.     

PANI/MWNTs复合材料的合成及电容性能

以苯胺(PANI)和多壁碳管(MWNTs)为原料,采用原位聚合法合成聚苯胺,使聚苯胺均匀包覆在碳管表面,得到PANI/MWNTs复合材料.在1mol/L H2SO4电解液中,以甘汞电极为参比电极,通过循环伏安、恒流充放电测试其电化学特性.结果表明,当电流密度在1A/g时,复合材料的比电容达到241.6F/g,远大于纯碳...     

循环伏安法合成导电聚苯胺导电性及热稳定性

聚苯胺近年来在金属防腐领域备受关注,在质子交换膜燃料电池(PEMFC)不锈钢双极板表面电化学沉积聚苯胺薄膜,能够进一步提高双极板的耐腐蚀性能,有望替代传统的石墨双极板在PEMFC中得到应用。电池工作条件下要求双极板具有导电性,工作温度在70~100℃,因此研究聚苯胺薄膜的导电性和热稳定性十分必要。采用循环伏安法,在0.2mol/L H_2SO_4和0.1mol/L苯胺组成的水溶液体系中,在316L不锈钢表面制备了聚苯胺(PANI)薄膜;采用红外光谱研究PANI薄膜的化学结构;采用四探针技术测量PANI的电导率;采用热重分析技术研究了PANI的热稳定性;采用扫描电镜观察表面形貌。结果表明:聚苯胺薄膜的电导率最大值达到8.96S/cm,分解温度为352.7℃,表面呈现纤维状簇集状态,颗粒分布比较均匀。     

氮掺杂碳点诱导可稳定分散高导电纳米聚苯胺的合成

为改善聚苯胺(PANI)在溶剂中的分散性并提高其电导率,在PANI的合成过程中引入零维的氮掺杂碳点(N-CDs)作为硬模板以诱导生成小尺寸、单分散的N-CDs/PANI复合材料。结果表明：N-CDs的引入改善了PANI的分散性;N-CDs/PANI复合材料的电导率显著提高(N-CDs/PANI的电导率是PANI的2.8倍);包覆N-CDs/PANI环氧涂层的冷轧碳钢片的防腐性能明显优于包覆PANI环氧涂层的冷轧碳钢片的防腐性能。通过氮掺杂碳点的引入成功合成了可稳定分散高导电的N-CDs/PANI复合材料。     

中间相炭微球改性聚苯胺超级电容器电极材料研究

本文以活性中间相炭微球为基底,过硫酸铵(APS)为氧化剂,通过原位化学聚合法聚合苯胺,得到聚苯胺/活性中间相炭微球复合材料(PANI/A-MCMB),采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)对其形貌和结构进行表征。以PANI/A-MCMB复合物为电极活性物质,1.0 mol/L H_2SO_4水溶液为电解液,组装对称型超级电容器,用循环伏安法(CV)、电化学交流阻抗(EIS)、恒流充放电(GCD)等测试手段测试超级电容器的电化学性能。实验结果表明,电流密度恒为0.1A/g时,PANI/A-MCMB复合材料单电极比容量为301.6F/g,1 000次循环后比容量为276.3F/g,比电容保持率为91.6%,较PANI材料(比容量为228F/g,1 000次循环后比电容保持率为39.5%)具有更好的比容量和循环稳定性。     

银纳米粒子/玻璃复合材料的离子交换和溶剂热法制备及其光学性质的研究

利用离子交换技术结合溶剂热还原法在玻璃中及其表面生长Ag纳米颗粒制备了银纳米粒子-玻璃复合材料.通过扫描电镜、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对样品的形貌和光学性质进行了表征,并研究了离子交换及还原条件对复合材料性能的影响.结果表明:随交换温度、还原时间或还原温度的增大,银纳米粒子-玻璃复合材料的吸收峰均蓝移;而随交换时间的延长,吸收峰先是红移再发生少量蓝移.在波长为400 nm的激发光下,银纳米粒子-玻璃复合材料在530 nm附近具有一个较宽的发射带,且其发光强度随交换时间、还原时间或还原温度的增大逐渐降低.