納米結構的聚吡咯纖維和薄膜的可控制備研究.pdf

1、近年來，聚吡咯因在傳感器、電磁屏蔽材料、電極材料、催化劑、藥物載體以及防腐蝕等領域具有極其廣闊的應用前景而引起了人們的廣泛關注。其中聚吡咯材料的微觀結構形貌與其物性的緊密關系更是人們研究的重點，但如何實現(xiàn)聚吡咯材料形貌的可控制備卻一直是人們面臨的挑戰(zhàn)性的難題。
　　本文采用雙軟模板法制備聚吡咯納米材料，該部分研究分為兩個體系，以十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）和十二烷基硫酸鈉（SDS）為雙模板來制備聚吡咯納米顆粒（球）；以十二烷基苯磺

2、酸鈉（SDBS）和十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）為雙模板來制備聚吡咯納米纖維。在實驗中，考察了單模板法與雙模板法制備得到的聚吡咯形貌的區(qū)別，探索了摻雜酸的濃度及種類、聚合時間、聚合溫度對聚吡咯形貌的影響。研究表明，在SDBS和SDS聚合體系中，隨著鹽酸濃度的增大，制備得到的聚吡咯納米顆粒尺寸逐漸增大，當以檸檬酸為摻雜酸時，聚吡咯呈均一規(guī)整的類球狀。CTAB與SDBS聚合體系，聚合時間越長，聚吡咯納米纖維表面越致密；利用水熱法制備聚吡咯

3、，在相同條件下得到的是納米顆粒而不是納米纖維。
　　在氣液界面處采用界面聚合法制備聚吡咯超薄膜的實驗中，考察了表面活性、氧化劑種類及濃度、單體濃度、摻雜酸、聚合時間、聚合溫度等因素對界面處形成的聚吡咯薄膜形貌的影響。表面活性劑SDBS的加入改變氣液界面處的活性，降低了界面處的表面自由能，從而使得聚吡咯超薄膜更容易形成；隨著聚合時間的增加，聚吡咯薄膜中與液相接觸一側的表面粗糙度逐漸增大，而與氣相接觸一側的表面則保持均一光滑的形貌并無

4、明顯的變化；在以鹽酸為摻雜酸的聚合體系中得到厚度達20nm的聚吡咯超薄膜，由于鹽酸的摻雜作用，聚吡咯薄膜導電性得到極大的提高。
　　將吡咯單體水溶液進行一定程度預氧化后再進行氣液界面聚合，成功制備出聚吡咯超薄多孔膜。研究表明，單體的預氧化程度以及單體的濃度是決定聚吡咯多孔膜是否出現(xiàn)的關鍵因素。在添加SDBS的聚合體系中，隨著SDBS濃度的增加，聚吡咯多孔膜的孔洞尺寸逐漸減小且數(shù)量逐漸減少，當SDBS濃度達到1mM時，多孔膜演變?yōu)闊o