納米鎳-聚苯胺的原位合成及性能表征.pdf

1、納米鎳粉是一種重要的磁性金屬材料，具有一系列獨(dú)特的物理化學(xué)特性，在催化劑、磁性材料、導(dǎo)電漿料、電池材料及屏蔽材料等許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。因此，將納米鎳與聚苯胺進(jìn)行原位復(fù)合，合成納米鎳/聚苯胺復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)兩者電、磁性能的結(jié)合，在電磁屏蔽和化學(xué)催化領(lǐng)域可望具有重要應(yīng)用價(jià)值。 本研究采用1，2—丙二醇液相還原法，合成具有納米尺度的金屬鎳粒子，并對(duì)合成條件、粒徑控制和表面修飾進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。在此基礎(chǔ)上分別采用了原位聚合和原

2、位生成這兩種方法制備了納米鎳/聚苯胺復(fù)合材料，并對(duì)其結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了研究。 在1，2—丙二醇還原體系中，分別使用了十二胺、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和油酸作為修飾劑，利用1，2—丙二醇還原相同母體乙酸鎳，成功合成了具有面心立方結(jié)構(gòu)的納米鎳粒子，制備形貌分別為球形、刺球形和雪花狀?？疾炝诵揎梽┑臐舛群蚇aOH的濃度對(duì)金屬鎳粒子的形貌和粒徑的影響，利用傅立葉紅外(FTIR)分析初步解釋不同形貌納米鎳的形成機(jī)理。SEM研究發(fā)現(xiàn)：三種表面

3、活性劑作為穩(wěn)定劑能夠抑制納米鎳粒子的生長(zhǎng)，防止團(tuán)聚，實(shí)驗(yàn)所得的鎳粒子粒徑最小可控制在50 nm；適宜濃度的NaOH可以制備出粒徑小、分散性好的納米鎳粒子。FTIR發(fā)現(xiàn)納米鎳與修飾劑之間有一定的相互作用。抗酸性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)油酸修飾的鎳粒子耐酸性最好。 首次采用固體顆粒穩(wěn)定乳液法(Pickering乳液)，在油酸修飾的鎳納米粒子穩(wěn)定的甲苯/水乳液中發(fā)生原位聚合，制備了納米鎳/聚苯胺導(dǎo)電復(fù)合材料。SEM研究發(fā)現(xiàn)：隨著納米鎳含量的增加，納米

4、復(fù)合材料的形貌由納米棒結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成納米球或納米纖維結(jié)構(gòu)。FTIR及Raman結(jié)果表明：納米鎳與聚苯胺之間存在著較強(qiáng)的相互作用。四探針電導(dǎo)率測(cè)試表明：當(dāng)納米鎳的質(zhì)量含量為2 wt％時(shí)，電導(dǎo)率最大，復(fù)合材料的電導(dǎo)率達(dá)到極大值2.7 S/cm之后電導(dǎo)率逐漸下降。 采用兩步法先合成聚苯胺，再將聚苯胺分散到1，2—丙二醇體系中，分別采用三種表面活性劑作為修飾劑，在聚苯胺表面原位生成納米鎳，制備了納米鎳/聚苯胺復(fù)合材料。結(jié)果表明：鎳粒子均勻地