甲酸与磷酸混合体系中聚苯胺纳米结构的合成与性能研究

杨永胜 杨成丽

（昭通学院化学化工学院 云南·昭通 657000）

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因合成聚苯胺（PANI）的原料价廉易得，且制备方法简单，可操作性强，化学稳定性良好，掺杂机制独特性等特点，在传感器、防腐、电池和电磁屏蔽等方面具有广阔的应用前景。而纳米结构的PANI还具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域等基本特征，这一系列效应可能导致PANI纳米材料在光学性质、化学反应性及塑性形变等诸多方面显示出优异的性能。制备纳米结构聚苯胺的方法有模板法、界面聚合法、辐射聚合法、化学氧化聚合法、电化学聚合法、酶催化聚合法、物理聚合法等。其中化学氧化聚合法合成工艺简单，不需要复杂的设备，成本不高，适应于大批量的生产聚苯胺。

研究表明，用无机酸和有机酸混合掺杂有利于提高聚苯胺的性能，许金泉等人研究盐酸和磺基水杨酸复合掺杂较单一酸掺杂的聚苯胺，其导电性、溶解性和热稳定性都有所提高，但大数研究无机酸与大分子有机酸混合掺杂，与小分子有机酸混合掺杂的很少。甲酸可用于制备甲酸盐、甲酸酯类和甲酰胺，是一种重要的化工原料，在农药、皮革、纺织、橡胶、印染和医药等行业应用较为广泛，所以具有纳米结构的甲酸掺杂的PANI是可能有多种特殊功能的新材料。因此本文采用化学氧化法中的直接混合法，以磷酸和甲酸为掺杂剂来制备聚苯胺，研究磷酸和甲酸混合体系中聚苯胺的合成与性能，并在甲酸掺杂的聚苯胺中引入焦磷酸钠比较其产率和微观形貌。……