H4SiW12O40輔助體系的聚苯胺微-納米材料的合成及性質(zhì)研究.pdf

1、聚苯胺微/納米材料作為一種獨(dú)特的有機(jī)導(dǎo)電材料，致于它在功能材料和生化方面的研究發(fā)現(xiàn)而成為當(dāng)前化學(xué)家們的研究熱點(diǎn)之一。在本篇論文中，探索了一種綠色環(huán)保的冰模板，借助于冰模板方法，采用三價(jià)鐵離子作為一種溫和的氧化劑，并在多酸的輔助下，通過改變聚合體系成功地合成了不同形態(tài)的摻雜態(tài)聚苯胺微/納米材料。同時(shí)，深入探討了多酸H4SiW12O40在體系中的作用，并利用其分子作用，改變界面聚合體系的特性設(shè)計(jì)合成聚苯胺帶狀結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)地研究了聚苯胺材料由于

2、不同的形態(tài)對(duì)其氣敏性質(zhì)，以及電導(dǎo)率的影響。主要工作如下:
　　1、探索以冰模板作為一種綠色模板，在H4SiW12O40的輔助下制備出由超細(xì)納米纖維(直徑20-35nm)組成的聚苯胺片狀材料，探討了聚苯胺樹枝狀片狀結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制，以及試劑濃度對(duì)其形貌的影響，并進(jìn)行了表征和性質(zhì)測(cè)試。由于該法得到的納米纖維的比表面積高，具有多孔狀的結(jié)構(gòu)特征，從而得到了優(yōu)良的氣敏響應(yīng)結(jié)果。
　　2、設(shè)計(jì)出了一個(gè)新穎綠色的微囊體系，得到形態(tài)單一的摻雜

3、態(tài)聚苯胺碗狀結(jié)構(gòu)。通過一系列的實(shí)驗(yàn)試劑研究了試劑濃度對(duì)其形貌和直徑尺寸的影響。此外，聚苯胺的碗狀結(jié)構(gòu)這一開放的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也使它表現(xiàn)出良好的氣敏性質(zhì)，拓寬了具有復(fù)雜容器狀結(jié)構(gòu)的功能材料的領(lǐng)域，同時(shí)也提出了一種與眾不同的合成半球容器狀結(jié)構(gòu)的新路徑。
　　3、采用不同的酸和有機(jī)試劑的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步系統(tǒng)地分析探討多酸分子和其他試劑在冰模板聚合反應(yīng)中的作用。多酸P(O)Ms-H4SiW12O40具有較多的氫質(zhì)子，和多陰離子富氧-親核的特性，

4、它與水分子之間和其他試劑之間較強(qiáng)的成鍵作用可使它作為一個(gè)分子模板來指導(dǎo)苯胺的聚合，對(duì)不同形態(tài)的聚苯胺結(jié)構(gòu)的形成發(fā)揮著重要作用。
　　4、利用多酸與水分子之間的氫鍵鍵合作用，并結(jié)合界面體系中界面分子排列有序之特點(diǎn)，控制合成了聚苯胺帶狀結(jié)構(gòu)。多酸H4SiW12O40的富氧-親核特性對(duì)聚苯胺帶狀結(jié)構(gòu)的形成起著至關(guān)重要的因素，而與有機(jī)溶劑的種類無關(guān)。同時(shí)，由于多酸指導(dǎo)合成聚苯胺具有分子排列短程有序的特點(diǎn)，這對(duì)其電導(dǎo)率有著重大影響。