超疏水导电聚吡咯材料的研究进展-论文.pdf

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1、S《¨2Ol3现代匕工第卷第9期·36·Modern《t(~IHical}ⅢlfljS2⋯3年9月超疏水导电聚吡咯材料的研究进展崔锦峰，安进，裴春娟，包雪梅，秦晓娟(兰州理工大学石油化工学院，甘肃兰州730050)摘要：超疏水固体材料在防腐、防雾、防结冰与自清洁等方面中有着非常重要的应用前景。着重讲述了由表面微观形貌调控或低表面能物质掺杂来制备超疏水导电聚吡咯材料的研究进展和应用现状，概括了现有超疏水导电聚吡咯材料制备和性能方面存在的一些难题。关键词：超疏水；聚吡咯；表面微观形貌；低表面能；掺杂中图分类号：0647．5文献标志码：A文章编号：

2、0253—4320(2013)09—0036—04ResearchprogressinsuperhydrophobicconductivepolypyrrolematerialsCU／Jtn-feng，ANfin，PEIChunuan，BAOXue—mei，QINXiao4uan(CollegeofPetrochemicalTechnology，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：Superhydrophobicsolidmaterialshavegreatim

3、portantapplicationsinanti—corrosion，anti—fogging，anti-icing，self-cleaning，andSOon．Inthispaper，therecentprogressandapplicationofsuperhydrophobieconductivepolypyrrolematerialswhichisfabricatedbycontrollingthesurfacemicrostructureandmodifyingwithlowsurfaceenergymaterialsareemp

4、hasized．Someproblemsinthefabricationandpropertiesofsuperhydrophobicconductivepolypyrrolearealsosummarized．Keywords：superhydrophobicity；polypyrrole；surfacemicrostructure；lowsurfaceenergy；doping浸润性是固体材料的一个重要特征，也是一种到一种黑色膜状的聚吡咯高分子，测得电导率为常见的界面现象。通常用材料表面与液体的接触角8S／cm。Diaz等在乙腈溶液中也制

5、得稳定的聚吡来加以衡量，与水滴的接触角大于150。的材料称为咯膜，电导率为10S／cm。聚吡咯(PPy)是一种重要超疏水材料⋯。自然界中存在许多超疏水的材料，的导电高分子，具有共轭双键，由于其电导率高，成如荷叶、芋头叶、蝉翼和水蝇腿等都是具有一定超疏膜性好，抗氧化性强以及合成简便等特点日益受到水性能的表面-3]。目前，受自然界中超疏水表面科研工作者的关注，特别是在能源储存、生物传自清洁等特性的启发，仿生疏水材料的研究引起了感与电学仪器方面有着广泛的应用前人们的广泛关注，这些仿生材料给日常生活和工农景。聚吡咯作为灵敏传感器元件检测空气中挥发性业

6、生产带来了许多便利，如材料表面防腐、自清洁、有机气体；作为PPy一酶电极检测人体中尿糖和血糖积雪以及管道的流体黏滞等都可以被有效含量或相关疾病诊断；还可作为导电高分子膜基底遏制一。负载其他活性分子等。目前，聚吡咯研究范围越来研究发现，表面浸润性是由材料表面的化学组越广，开始向工业化方向发展。但是，由于其自身的成与微观几何结构共同决定的，材料表面自由能增亲水性，很大程度上限制了在特殊元器件的防腐、防大，粗糙度越小，就越易被液体所浸湿，反之亦然。雾、防结冰与自清洁等领域的应用。研究证明，提高故采用表面化学改性方法来降低材料表面自由能是材料表面浸润

7、性主要有2种途径：提高表面粗糙度制备疏水材料的一种有效途径。此外，表面粗糙度与降低表面自由能J。因此，通过表面形貌的调节的增大也有利于提高材料表面的疏水性。目前，表或低表面能物质的掺杂可以提高聚吡咯表面浸润面微观几何结构的制造方法很多，例如物理气相沉性，且已成为近年来研究的热点。积J、电沉积、化学刻蚀J、自组装和溶胶一凝1调节表面形貌制备超疏水导电聚吡咯胶法。“等。通过上述方法可有效地制备出粗糙表材料面，然后利用低表面能物质进行表面化学改性后即能得到疏水表面。通过调节表面形貌来构造导电聚吡咯材料的表1968年，Dall首次在吡咯稀酸液中阳极氧

8、化得面粗糙度主要在于改变其表面微观结构，构造出类收稿日期：2013—04—25；修回日期：2013—07—04作者简介：崔锦峰(1964一)，男，副教授，主要研究领