聚吡咯纳米线(管) 的合成

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1、第15卷第6期化　学　进　展Vol.15No.62003年11月PROGRESSINCHEMISTRYNov.,2003聚吡咯纳米线(管)的合成3葛东涛　王纪孝　王世昌(天津大学化工学院化学工程研究所　天津300072)摘　要　聚吡咯纳米线(管)是一种极具应用潜力的新材料。本文综述了聚吡咯纳米线(管)的各种合成方法。并对各方法的优缺点进行了评述。关键词　合成方法　纳米材料　导电聚合物　聚吡咯中图分类号:O63115;TQ035文献标识码:A文章编号:10052281X(2003)0620456206SynthesisofPolypyrroleNanowires

2、(Nanotubules)3GeDongtaoWangJixiaoWangShichang(ChemicalEngineeringResearchCenter,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)AbstractPolypyrrolenanowire(nanotubule)isonekindofthemostpromisingmaterialsformulti2functionalapplications.Itcanbesynthesizedbyeithertemplateornon2templatemethods.Tw

3、okindsofmethodsarereviewedinthispaper.Eachmethodisevaluatedaccordingtoitsadvantagesanddisadvan2tages.Keywordssynthesismethods;nano2materials;conductingpolymers;polypyrrole形成后再进行加工。聚吡咯纳米线(管)就是吡咯在一、引　言聚合过程中直接形成的一种具有线形形貌的一维纳聚吡咯是一种导电聚合物,作为新材料,近年来米材料。所谓一维纳米材料,是指在空间有两维处于它受到了科学工作者的广泛关注。与其它

4、导电聚合纳米尺度的材料。一维纳米材料的出现,大大丰富了物相比,聚吡咯具有环境稳定性好,电导率高且变化纳米材料研究的内涵,为合成组装纳米材料提供了[1]新的机遇。目前范围大,容易合成等优点,具有广阔的应用前景。,一维纳米材料在化学、物理学、电子[2][3,4]学、光学、材料学及生物医学等许多领域都有广泛的聚吡咯可用作导电材料、电致变色材料、二次[5][6][7]电池阳极材料、防腐材料、医用材料、抗静电应用。作为一种一维纳米材料,聚吡咯纳米线(管)除[8][9—12][13]材料,也可用于制备传感器、传动器、固体具备导电聚合物的特性外,还具有一些特殊的性质,[14

5、,15][19]电解质电容器等等。吡咯单体的A和B位具有如Martin等人制备出的聚吡咯纳米线,电导率相近的的聚合能力,聚合过程中极易交联形成颗粒高出普通聚吡咯一个数量级,这就使得聚吡咯纳米状聚吡咯。因此,通常条件下合成的聚吡咯不溶、不线作为分子导线在超大规模集成电路及光导纤维等熔,难以加工成形,这一缺点限制了它的应用。为改方面具有巨大的潜在应用价值。从应用的角度,研究[16]善聚吡咯的加工性能通常采用取代基修饰和掺合成聚吡咯纳米线(管)具有十分重要的意义,因而[17,18]杂的方法。但由此增强的加工性能通常是以牺聚吡咯纳米线(管)成为人们研究的热点之一,其合

6、牲导电性为代价的。因此,理想的方法是使吡咯在聚成方法的研究也引起了人们的极大兴趣。合的过程中直接形成特定的形貌,而不是在聚吡咯尽管如此,目前关于聚吡咯纳米线(管)合成的收稿:2002年8月,收修改稿:2002年12月3通讯联系人　e2mail:jxwang@mail.tju.edu.cn©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第6期葛东涛等　聚吡咯纳米线(管)的合成·457·报道不多,本文将系统介绍聚吡咯纳米线(管)的合学氧化吡咯单体使之在膜孔内形成聚吡咯纳米线[30]成方法

7、。(管)。当使用聚碳酸酯膜时,带有正电荷的吡咯[31]寡聚体首先在膜孔壁上成核并进一步生长聚合。二、聚吡咯纳米线的合成方法这样,当聚合时间短时形成聚吡咯纳米管;聚合时间1.模板法长时则形成实心的纳米线。所以,通过控制聚合时模板法是目前合成聚吡咯纳米线(管)最常用的间,可以得到薄壁纳米管、厚壁纳米管和纳米线。当方法。这一方法来源于主2客体化学,即在主体分子采用化学试剂氧化法时,直接把多孔膜浸入含有吡或材料的内部含有能生成纳米线(管)的空间结构咯单体和化学氧化剂的溶液中即可在膜孔内得到聚[32](通常为纳米级孔道或缺陷),而客体在这些空间结吡咯纳米线或纳米管。聚合

8、完成后,采用适当的构中生长则可得到纳米