导电高分子在纳米材料上的应用1

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1、导电高分子在纳米材料上的应用1、导电高分子纳米复合材料的性能2、导电高分子纳米复合材料的制备方法3、导电高分子纳米粒子的聚合方式4、导电高分子纳米复合材料的最新进展5、展望1、导电高分子纳米复合材料的性能1.1导电性能导电性能是导电高分子材料最重要的性能，因提高导电高分子材料的导电性能一直是科学家们追求的目标。利用纳米粒子与导电高分子材料的复合可以显著改善导电高分子的导电性能，从而拓宽了导电高分子材料的应用领域。1．1．1导电高分子／金属氧化物纳米复合材料1．1．2导电高分子／蒙脱土纳米复合材料1．1．3导电高分子

2、／碳纳米管复合材料1．1．4导电高分子／稀土氧化物纳米复合材料1．1．5导电高分子／金属盐纳米复合材料1.2导电、导磁性能有机导电导磁性材料由于其优异的性能而在诸如电池、电显示、分子电器件、非线性光学材料、传感器、电磁屏蔽材料和微波吸收剂等众多领域具有广阔的应用前景，受到材料科学界广泛关注。1.3光学性能Michio等研究了聚苯胺、聚吡咯膜涂上TiOCdS半导体纳米粒子后的光催化性能。在500W氙灯和500W高压汞灯激发下对FeC13氧化为FeC1的速率做了研究，结果表明聚苯胺膜的反应速率比聚吡咯的要大一个数量级，

3、这是因为聚苯胺在离子传输过程中电阻率较小。反应机理为半导体粒子受光激发后，分别在导带和价带产生电子和空穴。它们与化合物反应产生还原性和氧化性物质，这使光能转变为化学能，成为处理有害物质的一种方法。1.4生物吸附性能郑国祥等用苯胺作还原剂还原氯金酸合成了金纳米结构。TEM实验表明，苯胺还原氯金酸能生成苯胺齐聚物或其聚合物包裹的金球形纳米粒子。x射线光电子能谱(XPS)分析表明，金纳米粒子包覆的聚合物层带正电荷。该纳米粒子能用于电极表面纳米结构组装及氧化还原性的生物大分子的电化学研究，实现了超氧化物歧化酶(SOD)在这

4、种带正电荷的金纳米粒子表面的直接电子转移。胶体纳米复合材料有着巨大的表面积，这使其作为生物吸附剂在免疫诊断上有很大的应用价值。1.5微波吸收性能吸波功能材料的研究是军事隐身技术领域中的前沿课题之一，其目的是最大限度地减少或消除雷达、红外等对目标的探测特征。王鹏等人以十二烷基苯磺酸(DBSA)作为乳化剂和掺杂剂，通过乳液聚合的方法制备了DBSA掺杂聚苯胺／蒙脱土纳米复合材料，采用x射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、四探针电导率仪和矢量网络分析仪进行了初步表征。经测量和计算发现，PANI／MMT纳米复合材料与石蜡质量比

5、为1：1的2nllTl厚试样在2～18GHz范围内具有微波吸收性能，在13—14GHz范围内反射损耗小于一10dB，在13GHz处的最大反射损耗为一10．3dB。1.6防腐性能强敏等在聚合温度为25℃，蒙脱土(MMT)质量含量为苯胺的0．5％，过硫酸铵和苯胺的物质量比为1：1，掺杂剂磺基水杨酸浓度为0．03mol／L的实验条件下，运用插层聚合的方法制备出PANI／MMT复合纳米材料。电化学阻抗谱(EIS)表明：在NaC1质量含量为3．5％的腐蚀环境中，该复合纳米材料作为冷轧钢的涂层，耐蚀效果并不理想；与环氧树脂面涂

6、料配合使用，耐蚀效果明显提高；在1mol／LHC1的腐蚀环境中，沥青涂料是比环氧树脂更好的面涂料。浸泡试验表明：在上述两种腐蚀环境中，以聚苯胺，蒙脱土复合材料作为冷轧钢的底涂料，沥青涂料作为面涂料，45d后没有发现腐蚀现象。2、导电高分子纳米复合材料的制备方法2.1共混法共混法操作简单．但是纳米粒子易团聚，磁性粒子和导电聚合物在体系中难以分散均匀，复合物结构具有不确定性。因此这种方法通常需要在共混前对纳米粒子的表面进行处理，例如，添加分散剂降低纳米粒子的表面能，以改善纳米粒子的分散状况；或添加偶联剂，可以使纳米粒子

7、和基体之间有强相互作用，这一相互作用可以是共价键结合，可以是吸附在粒子上的偶联剂使基体聚合物的链段形成环状，将纳米粒子捕捉在其中，也可以是聚合物的链段和表面改性剂的交联网络互相贯穿。2.2原位生成法原位生成法是将单体(或聚合物)与金属离子预先混合制成前驱体，金属离子均匀稳定地分散在单体(或聚合物)中，然后，浸在对应组分的气体或溶液中，使金属离子氧化或还原形成纳米粒子一聚合物复合材料。这种方法中，磁性粒子不是预先制备的，而是在反应中直接生成的，因而磁性粒子在聚合物中分散较均匀，不容易产生团聚，而且聚合网络物可以有效阻

8、止纳米粒子的生长。但是这种方法制备条件比较苛刻，容易引入杂质，降低了产物的纯度，因此这种方法的使用研究较少。2.3原位聚合法原位聚合法就是将纳米颗粒与单体混合均匀，在适当的条件下引发单体聚合，聚合方式有悬浮聚合、分散聚合和乳液聚合(包括无皂乳液聚合、种子乳液聚合)等。2.4化学电镀法化学电镀法是在电极表面进行电化学氧化聚合反应制备聚合物薄膜的方法。反应通常在