涂料文集
纳米聚苯胺的合成及其性能表征
马 利 陈 云 刘家和( 重庆大学化学化工学院 400045)
摘要:采用微乳液法制得了纳米聚苯胺,并讨论了乳化剂、氧化剂的用量对聚苯胺粒子的粒径、电导率、分子链结构等的影响。
关键词:微乳液;纳米聚苯胺;电导率
0 前言
聚苯胺因其具有环境稳定性好、独特的掺杂机制、优异的电化学性能等优点,成为最重要的导电高分子材料之一。掺杂态聚苯胺特有的导电性、电致 变色等物理化学性能,使其在显示器件、二次电极、气体分离等方面具有广阔的应用前景。
聚苯胺实用化最大的障碍在于其不溶不熔,难以加工应用。导电高聚物纳米化可将导电高分子的导电性和纳米粒子的功能性结合在一起,极大地改 善导电高聚物的可加工性,因此已成为近年来研究的热点。
本文通过微乳液聚合,采用十二烷基苯磺酸作 为掺杂剂和乳化剂,并提供反应所需的酸性环境,正 丁醇为助乳化剂,在苯胺/十二烷基苯磺酸/正丁醇/ 水四元微乳液体系中,制备了纳米聚苯胺,并讨论了乳化剂、氧化剂的用量对聚苯胺粒子的粒径、电导率、分子链结构等的影响。
1 实验部分
1 . 1 试剂及原材料
苯胺 (An ,分析纯 ) 、十二烷基苯磺酸 (DBSA ,分析纯 ) 、过硫酸铵 (APs ,分析纯 ) 、正丁醇 ( 分析纯 ) 、去离子水 ( 二次蒸馏 ) 、盐酸、无水乙醇等。
1 . 2 聚苯胺的合成
将十二烷基苯磺酸、水、苯胺、正丁醇按一定的比例混合并剧烈搅拌,制得透明的微乳液,然后把配 制好的过硫酸铵溶液慢慢滴加到微乳液中,滴加完 毕,聚合一段时间后,加入过量的乙醇破乳,抽滤后 用蒸馏水、乙醇反复清洗,滤饼在 60 ℃下真空干燥 24 h ,烘干后用研钵仔细研磨,然后进行性能测试。
1 . 3 性能测试
粒径分析:用原子力显微镜 (CSPM -2000 型 ) 进行粒径分析。
电导率:用四探针电导率仪测定其电导率 (CSPM - 2000) 。
红外光谱分析:取少量的聚苯胺粉末,使用 KBr 压片法进行测量,分析聚苯胺分子的微观结构。 紫外可见光谱:以间甲基酚作参比物,扫描范围 选择 190 ~ 900nm 。
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