模板法制备聚苯胺纳米管状结构材料

论文摘要

本文通过采用拥有孔洞的材料作为模板,杂多酸为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂成功地合成了掺杂态的聚苯胺纳米管状材料。系统地研究了模板材料的结构、形态对合成聚苯胺的微观形貌、和气敏性质的影响,所得到的掺杂态聚苯胺纳米管状材料具有良好的气敏性质。1.以玻璃管为模板,杂多酸为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,成功地制备了多酸掺杂的聚苯胺纳米管状材料。聚苯胺的结构和形态通过红外光谱、X-射线粉末衍射、扫描电镜、透射扫描电镜测试手段进行了表征。其内部直径在50 nm到100 nm之间。2.我们报道了一种绿色环保的方法合成聚苯胺纳米管状材料。以鸡蛋膜为模板一步合成了大量均一的聚苯胺纳米管状材料。我们通过一系列的实验验证了鸡蛋膜所拥有的孔为聚苯胺管状材料的形成提供了模板功能。同时对其形成机制进行了推测。3.采用静电高压装置将PVA质量分数为10 wt.%的溶液通过电纺技术进行纺丝,得到PVA纤维毯。以此PVA纤维毯为模板,制得了H4SiW12O40掺杂的聚苯胺纳米管状材料,电镜照片证实了本产品为管状结构,外部直径在150-400 nm之间,内部直径在50-250 nm之间,并给出了合理的推测和解释。4.聚苯胺纳米管状材料由于具有小尺寸效应,并具有比表面积高的特征,我们分别对以不同的材料作为模板制备的聚苯胺纳米管进行了气敏性质的测试。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 引言
• 1.1 导电聚苯胺
• 1.1.1 聚苯胺概述
• 1.1.2 聚苯胺的结构
• 1.1.3 聚苯胺的合成方法
• 1.1.4 聚苯胺的导电机理
• 1.1.5 聚苯胺的特点
• 1.1.6 聚苯胺的性质
• 1.1.7 聚苯胺的用途
• 1.2 导电聚合物的微/纳米材料
• 1.2.1 导电聚合物的微/纳米材料的特征
• 1.2.2 导电聚合物微/纳米管状材料的合成方法
• 1.2.3 导电聚合物微/纳米结构的应用
• 1.3 本论文立题思想及主要内容
• 1.4 主要试剂、装置及测试
• 1.4.1 主要试剂
• 1.4.2 装置及测试
• 第二章 以玻璃管为模板制备纳米管状聚苯胺功能结构材料
• 2.1 引言
• 2.2 实验
• 2.3 结果讨论
• 2.3.1 红外光谱（IR）
• 2.3.2 X－射线粉末衍射（XRD）
• 2.3.3 扫描电镜图（SEM）
• 2.3.4 透射扫描电镜图（TEM）
• 2.3.5 形成机制
• 2.3.6 气敏性的测定
• 2.4 小结
• 第三章 以鸡蛋膜为模板制备聚苯胺纳米管状结构材料
• 3.1 引言
• 3.2 实验
• 3.2.1 鸡蛋膜的前期处理
• 3.2.2 以鸡蛋膜为模板制备多酸掺杂的聚苯胺纳米管状材料
• 3.3 结果讨论
• 3.3.1 红外光谱（IR）
• 3.3.2 X－射线粉末衍射（XRD）
• 3.3.3 鸡蛋膜的扫描电镜照片（SEM）图
• 3.3.4 扫描电镜（SEM）图
• 3.3.5 形成机制
• 3.3.6 气敏性的测定
• 3.4 小结
• 第四章 以PVA 纤维毯为模板制备杂多酸掺杂的聚苯胺纳米管状结构材料
• 4.1 引言
• 4.2 实验
• 4.2.1 PVA 溶液的配制
• 4.2.2 静电高压装置和纤维材料的制备
• 4.2.3 以 PVA 纤维毯为模板制备多酸掺杂的聚苯胺纳米管状材料
• 4.3 结果讨论
• 4.3.1 红外光谱（IR）
• 4.3.2 X-射线衍射能谱（EDAX）
• 4.3.3 X-射线粉末衍射（XRD）
• 4.3.4 扫描电镜图（SEM）
• 4.3.5 透射扫描电镜图（SEM）
• 4.3.6 形成机制
• 4.3.7 气敏性的测定
• 4.4 小结
• 结论与展望
• 本文的主要结论
• 今后工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间公开发表论文及著作情况