原位聚合沉積制備高質(zhì)量納米導(dǎo)電聚苯胺（PANI）薄膜.pdf

1、本工作采用苯胺分散聚合體系，分別選用水溶性高分子-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)與聚乙烯醇(PVA)為空間穩(wěn)定劑，在玻璃表面原位沉積制備高質(zhì)量納米導(dǎo)電聚苯胺(PANI)薄膜。薄膜表面形貌光滑，膜厚可控，電導(dǎo)率可調(diào)。穩(wěn)定劑PVP及PVA的加入明顯降低了薄膜表面粗糙度，改善了薄膜表觀質(zhì)量。研究了苯胺單體濃度，穩(wěn)定劑濃度，基體表面性質(zhì)及反應(yīng)時(shí)間對(duì)薄膜質(zhì)量的影響。結(jié)果表明：對(duì)于苯胺濃度為0.2mol/L的體系，穩(wěn)定劑PVP濃度在0.125wt﹪～4w

2、t﹪范圍內(nèi)，及穩(wěn)定劑PVA濃度在2.5wt﹪-3wt﹪范圍內(nèi)，是制備高質(zhì)量PANI薄膜的最佳穩(wěn)定劑濃度。PANI薄膜電導(dǎo)率隨膜厚的增大而增大，達(dá)到飽和厚度時(shí)，電導(dǎo)率也達(dá)到最高。以PVP為穩(wěn)定劑制備的薄膜電導(dǎo)率最高可達(dá)4.4S.cm-1，以PVA為穩(wěn)定劑制備的薄膜電導(dǎo)率最高可達(dá)9.5S·cm-1。紅外光譜結(jié)果表明PANI薄膜中不含有穩(wěn)定劑PVP。紫外光譜結(jié)果表明與普通溶液法制備的PANI粉末相比，納米尺寸PANI薄膜的紫外吸收峰分別發(fā)生了

3、紅移與藍(lán)移。通過(guò)對(duì)比可知，以PVP為穩(wěn)定劑制備PANI薄膜的表觀形貌較好，以PVA為穩(wěn)定劑制備PANI薄膜的飽和厚度較高，且相同膜厚的PANI薄膜電導(dǎo)率較高。采用十八烷基三氯硅烷(OTS)改性玻璃表面，使玻璃表面從親水性變?yōu)槭杷?，加速了PANI的沉積且提高了薄膜厚度。 研究發(fā)現(xiàn)，聚苯胺在玻璃表面成膜經(jīng)歷成核，生長(zhǎng)和飽和三個(gè)階段；且玻璃表面聚苯胺的沉積與聚合早于分散液中的苯胺聚合反應(yīng)，這可用異相催化機(jī)理解釋。吸附在玻璃表面的苯胺