碱诱导合成聚苯胺微/纳米结构及应用研究

论文摘要

本论文主要是采用碱诱导合成方法制备了多种形貌的聚苯胺微/纳米结构,包括空心微球、实心微球、纳米管、微粒等。利用苯胺的水相氧化聚合,研究了包括不同初始碱性条件、苯胺浓度、摩尔比、氧化剂等在内的反应条件对苯胺聚合形貌及性质的影响。通过电镜及紫外、红外、核磁、元素分析等手段对其进行了表征,确定其形貌和结构。使用四探针法测定了所得聚苯胺样品的电导率在10-910-2S/cm范围。经研究发现,初始碱浓度（pH）、苯胺浓度和二者的摩尔比对聚苯胺形态学和性质有重要影响。聚合反应经历了氧化异质结引发,聚合链增长,自组装和自行掺杂等一系列过程完成其微观结构的形成。通过合成苯胺单体的糖类衍生物,采用碱诱导合成方法和碱性缓冲溶液法制备了一种聚苯胺主链含糖侧基的新型“甘油聚合物”微球结构,其形貌新颖,结构稳定,具有潜在的生物功能性和色谱技术适用性。基于对含有联萘手性基元的聚芳醚酮类大环分子的单晶结构解析,发现手性孔穴内具有包括氢键、边对面和空间相位等在内的多种弱相互作用,并且其孔径和亲/疏水性与环糊精分子近似,它可以通过简单的磺化处理掺杂于上述聚苯胺微/纳米结构,这种复合材料具有潜在的手性识别和拆分功能。

论文目录

• 第一章 绪论
• 引言
• 1.1 导电聚苯胺
• 1.1.1 聚苯胺的命名
• 1.1.2 聚苯胺的合成方法
• 1.1.3 聚苯胺的结构
• 1.1.4 聚苯胺的导电机理
• 1.1.5 聚苯胺的基本特性
• 1.1.6 聚苯胺的应用
• 1.2 导电聚合物的微/纳米结构
• 1.2.1 导电聚合物微/纳米结构的合成方法
• 1.2.2 导电聚合物微/纳米结构的分子结构
• 1.2.3 导电聚合物微/纳米结构的性能及应用
• 1.3 本论文的设计思想及主要内容
• 第二章 实验
• 2.1 试剂
• 2.2 仪器和测试
• 第三章 碱诱导合成聚苯胺微/纳米结构
• 背景简介
• 3.1 碱诱导合成方法
• 3.2 微/纳米结构的研究
• 3.2.1 pH 值的影响
• 3.2.2 苯胺浓度的影响
• 3.2.3 An/NaOH 摩尔比的影响
• 3.2.4 小结
• 3.3 分子结构表征
• 3.3.1 紫外光谱研究
• 3.3.2 红外光谱研究
• 3.3.3 元素分析
• 3.3.4 核磁表征
• 3.3.5 X 射线衍射分析
• 3.3.6 体积排阻色谱分析
• 3.3.7 小结
• 3.4 电学性质研究
• 3.5 聚合机理研究
• 3.6 本章小结
• 第四章 碱诱导合成含糖基聚苯胺微球
• 背景介绍
• 4.1 N-糖基苯胺单体的合成与表征
• 4.2 碱诱导方法合成含糖基聚苯胺微球
• 4.2.1 实验部分
• 4.2.2 形态学研究
• 4.2.3 分子结构表征
• 4.3 碱性缓冲溶液法合成含糖基聚苯胺微球
• 4.3.1 实验部分
• 4.3.2 形态学研究
• 4.3.3 分子结构表征
• 4.4 含糖基聚苯胺微球的结构稳定性
• 4.5 本章小结
• 第五章 手性纳米功能环/聚苯胺复合材料
• 背景介绍
• 5.1 手性纳米功能环的合成与单晶结构解析
• 5.1.1 实验部分
• 5.1.2 手性纳米功能环的单晶结构解析
• 5.2 手性纳米功能环与聚苯胺的复合
• 5.2.1 实验部分
• 5.2.2 磺化手性纳米功能环掺杂自组装聚苯胺纳米管
• 5.2.3 磺化手性纳米功能环与聚苯胺微球的再掺杂复合
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历
• 学术成果
• 中文摘要
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