化学氧化法合成聚苯胺及PANI/SiO2复合材料的结构与性能研究

论文摘要

聚苯胺（PANI）/无机粒子复合材料在电学、磁学、微波吸收、催化、电池材料以及化学传感器等领域具有良好的应用前景。本文采用溶胶-凝胶（sol-gel）法制备了50nm-571nm单分散球形SiO2超微粒子,通过正交试验设计,分析各原料配比对制备单分散球形SiO2的影响,得到各原料的最适宜配比。以十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为掺杂剂采用化学氧化法制备了PANI,应用TEM、FT-IR及UV-vis光谱研究了PANI的结构及性能,并利用正交设计实验方法研究了不同原料配比对PANI粒径的影响。采用循环伏安法（CV曲线）研究了PANI的电化学性能。在SiO2的分散体系中,苯胺（ANI）原位聚合制备了PANI/SiO2复合粒子,研究了表面活性剂种类、反应温度、SiO2的表面改性对包覆效果的影响。结果表明：冰浴条件下,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对SiO2表面改性,十二烷基硫酸钠（SDS）为掺杂剂,可制得核-壳结构PANI/SiO2复合材料。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 文献综述
• 2超微颗粒'>1.1 SiO₂超微颗粒
• 2的结构'>1.1.1 纳米SiO₂的结构
• 2的制备技术'>1.1.2 纳米SiO₂的制备技术
• 1.2 聚苯胺（PANI）
• 1.2.1 聚苯胺的发展历史
• 1.2.2 聚苯胺的结构
• 1.2.3 聚苯胺的制备技术
• 1.2.4 聚苯胺的质子酸掺杂
• 1.2.5 化学氧化法合成掺杂态聚苯胺的研究进展
• 1.3 聚苯胺-无机复合材料的研究进展
• 1.3.1 聚苯胺-无机复合材料的种类
• 1.3.2 聚苯胺-无机氧化物纳米复合材料的合成
• 2复合材料的研究进展'>1.3.3 PANI/SiO₂复合材料的研究进展
• 1.4 本文的工作意义及研究内容
• 2超微粒子的制备及表面性能研究'>第2章 单分散球形SiO₂超微粒子的制备及表面性能研究
• 2.1 实验原料与仪器
• 2.2 实验部分
• 2颗粒的制备'>2.2.1 单分散SiO₂颗粒的制备
• 2颗粒的结构测定'>2.2.2 单分散SiO₂颗粒的结构测定
• 2颗粒的表面电性测定'>2.2.3 单分散SiO₂颗粒的表面电性测定
• 2.3 结果与讨论
• 2粒径的影响'>2.3.1 正交设计研究实验条件对SiO₂粒径的影响
• 2平均粒径的影响'>2.3.2 各因素对SiO₂平均粒径的影响
• 2表面改性的研究'>2.3.3 SiO₂表面改性的研究
• 2.4 小结
• 第3章 化学氧化法制备聚苯胺及性能研究
• 3.1 实验原料与仪器
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 掺杂态PANI的化学氧化法合成
• 3.2.2 正交设计方法研究反应条件对PANI粒径的影响
• 3.2.3 PANI的结构与性能测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 化学氧化法制备PANI的结构
• 3.3.2 正交设计方法研究反应条件对PANI粒径的影响
• 3.3.3 PANI的紫外-可见光学性能研究
• 3.3.4 PANI的电化学性能
• 3.4 小结
• 2复合材料的制备研究'>第4章 PANI/SiO₂复合材料的制备研究
• 4.1 实验原料与仪器
• 4.2 实验方法
• 2颗粒的制备'>4.2.1 表面改性SiO₂颗粒的制备
• 2复合材料的制备'>4.2.2 PANI/SiO₂复合材料的制备
• 2复合材料的结构测定'>4.2.3 PANI/SiO₂复合材料的结构测定
• 4.3 结果与讨论
• 2复合材料的影响'>4.3.1 表面活性剂的种类对PANI/SiO₂复合材料的影响
• 2复合材料的影响'>4.3.2 反应温度对PANI/SiO₂复合材料的影响
• 2表面改性对PANI/SiO₂复合材料的影响'>4.3.3 SiO₂表面改性对PANI/SiO₂复合材料的影响
• 4.4 小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢