碳納米管-聚苯胺-納米金復(fù)合材料的制備及催化和電學(xué)性能研究.pdf

1、碳納米管、聚苯胺和納米金顆粒這三種材料由于各自具備獨(dú)特的性能,一直都是人們關(guān)注的熱點(diǎn)材料。碳納米管作為最重要的納米材料之一,對(duì)它的研究也越來(lái)越受到人們的重視。通過(guò)采用不同的實(shí)驗(yàn)方法,制備碳納米管與聚苯胺(導(dǎo)電聚合物的代表)、納米金顆粒(無(wú)機(jī)納米粒子的代表)二元和三元復(fù)合材料。由于這三種材料的獨(dú)特性能,經(jīng)過(guò)復(fù)合之后,發(fā)展了三種材料的功能協(xié)同作用。該類復(fù)合材料在光學(xué)儀器、傳感器、催化劑、微電子器件等方面有潛在的應(yīng)用前景。
　　論文工作

2、如下:
　　1、在強(qiáng)酸性環(huán)境下,以氯金酸為氧化劑,碳納米管載體上進(jìn)行苯胺聚合。采用一步法,無(wú)法得到納米金顆粒分散均勻、粒徑可控的MWNTs-COOH/PANI/Au三元復(fù)合材料,生成的納米金更趨向于均相聚合,形成聚集的金顆粒。通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法改進(jìn),采用一步法制備碳納米管/聚巰基苯胺/納米金顆粒三元復(fù)合材料,由于2-巰基苯胺中巰基的存在,有利于納米金顆粒的分散,得到了比較理想的三元復(fù)合材料。對(duì)該材料催化性能的研究表明,MWNTs-COO

3、H/PATP/Au三元復(fù)合材料對(duì)硝基轉(zhuǎn)化成氨基的反應(yīng)具有顯著的催化作用。
　　2、采用溶液聚合法,把碳納米管分散在水溶液中,以過(guò)硫酸銨為氧化劑,制備了聚苯胺包裹碳納米管的二元復(fù)合材料。通過(guò)調(diào)節(jié)初始反應(yīng)溶液的pH值,然后測(cè)定反應(yīng)結(jié)束之后的pH值,考察了不同初始pH值對(duì)二元復(fù)合材料MWNTs-COOH/PANI的形貌、電學(xué)性能和微波吸收性能的影響。測(cè)試結(jié)果表明,初始反應(yīng)料液的pH值越低,所制備的MWNTs-COOH/PANI復(fù)合材料的

4、導(dǎo)電性和介電損耗能力越好,更利于用作微波吸收材料。
　　3、進(jìn)行了二元復(fù)合材料負(fù)載納米金顆粒實(shí)驗(yàn)。分別把納米金顆粒負(fù)載到在1.0M和pH=2.0的鹽酸溶液中制備的二元MWNTs-COOH/PANI復(fù)合材料上,對(duì)比發(fā)現(xiàn),在pH=2.0時(shí)制備的MWNTs-COOH/PANI二元復(fù)合材料更有利于納米金顆粒的負(fù)載過(guò)程,在此條件下制備的三元復(fù)合材料MWNTs-COOH/PANI/Au中,納米金顆粒粒徑均勻、分散性好,對(duì)該材料催化性能的研究表