以水溶性高分子为模板电化学聚合制备聚吡咯微2f纳米结构

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1、以水溶性高分子为模板电化学聚合制备聚毗咯微／纳米结构第六章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．63附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．65III以水溶性高分子为模板电化学聚合制备聚吡咯微／纳米结构摘要以水溶性高分子作为模板是一种新兴起的、极具有应用价值的制备

2、聚吡咯微／纳米线的方法，因为具有方法简单、操作简便、反应条件温和聚合完成后模板容易除掉等众多的优点，成为目前研究的热点。本论文主要采用电化学聚合法，以羟乙基纤维素(HEC)和聚丙烯酸(PAA)为模板，制备了聚吡咯(PPy)纳米线和高度有序的聚吡咯微米线，并借助于扫描电子显微镜(SEM)观察聚吡咯微纳米线的形貌，用红外(IR)、拉曼、X．射线衍射(XRD)等手段表征材料的结构，通过X．射线能谱衍射(EDS)分析聚合物的组成，利用荧光、电导率仪、循环伏安和接触角测量仪等测定聚吡咯微纳米结构的性能。在没有模板的情况下，分别在去

3、离子水、pH=6．86的磷酸盐缓冲溶液和无水乙醇为溶剂，高氯酸锂为支持电解质的电解液中，室温下电化学聚合制备了聚吡咯。从扫描电镜照片观察到，三种聚合物的形貌均为菜花状结构，说明了溶剂的不同对制备的聚吡咯形貌没有太大的影响。首次以羟乙基纤维素为模板，在pH=6．86的缓冲溶液中，通过电化学聚合法，制备了直径60～100n／lq、长度几百纳米的的聚吡咯纳米线；为了验证模板的作用，选用聚丙烯酸作为模板，在相同条件下制备出了聚吡咯纳米线，而以聚乙二醇为模板时得到的是不规则形貌的聚吡咯。这说明电解液中含有能和吡咯相互作用的水溶性高

4、分子模板是制备聚吡咯纳米线的必要条件。研究了溶剂、聚合方法(恒电位、循环伏安)等对聚吡咯形貌的影响，同时还研究了聚合电位、聚合时间等因素对聚吡咯纳米线的长度和直径的影响，可以看出，在一定的范围内，聚合电位越高、聚合时间越长，聚吡咯纳米线的直径越大，长度越长；另外，研究了以PAA为模板时，聚合体系的pH值对制备的聚吡咯微纳米结构的影响。结果表明pH值的不同会影响能否能形成聚吡咯的线性形貌。这说明了聚合体系的pH值对吡咯和PAA之间的相互作用有很大的影响，改变pH值可能会使PAA失去模板作用。首次通过浸渍提拉法(dip-co

5、ating)在导电玻璃(ITO)上制备了羟乙基纤维素和聚丙烯酸有序结构的模板，并用此模板作为电化学聚合的工作电极，制备了直径在1～5岫，长度约为几百微米的有序聚吡咯微米线。同时研究了ITO表面处理方法(表面亲水处理、表面打磨、表面喷金和表面修饰一层聚吡咯)对制备的聚吡咯微米线的有序性的影响，结果表明ITO表面经过亲水处理后，得到的聚吡咯微米线的有序性最好。V以水溶性高分子为模板电化学聚合制备聚吡咯微／纳米结构对菜花状聚吡咯、聚吡咯纳米线和有序的聚吡咯微米线进行荧光性、导电性、电化学活性以及表面疏水能力等性能进行测定。结果

6、表明三种结构的聚吡咯均具有荧光性，聚吡咯纳米线的电化学活性、导电性和表面疏水性能最为优异，这表明了聚吡咯线的尺寸是影响其性能的主要因素。关键词：水溶性高分子；聚吡咯；提拉法；高度有序VI以水溶性高分子为模板电化学聚合制各聚吡咯微／纳米结构ABSTRACTWater-solublepolymerasatemplateisanemerging，uniqueapproachforthesynthesisconductivepolymermaterialsintowell-definedmicro／nanostructures．

7、Inrecentyears，thismethodisattractingmoreattentionbecausesimple，easyoperation，andmildreactionconditions．Inthisarticle，conductingpolymerPolypyrrole(PPy)micro／nanowireswereelectrochemicalsynthesizedusingwater-solublepolymer,hydroxyethylcellulose(HEC)andpolyacrylicac

8、idgelatin(P从)，asatemplate．ThemolecularstructureofthePPynanowires，cauliflower-likePPyandorderedPPymicrowireswerecharacterizedbyFTIR,Ramanspectra,X-raydiFigurera