基于离子液体聚合物模板的纳米聚苯胺微球的制备

秦冉，张定军，李文杰，包亮军，张晟祥，马应霞

(1.兰州理工大学 材料科学与工程学院，甘肃 兰州 730050；2.兰州理工大学 有色金属与再利用国家重点实验室，甘肃 兰州 730050)

PANI纳米颗粒由于其直接而经济的合成工艺、优异的机械性能和良好的电学性能而受到广泛的关注[1-3]。在很多领域具有很大的应用潜力，如纳米复合材料、催化载体等[4-8]。

研究者们发现PANI纳米颗粒的尺寸和形貌对PANI的性能提升至关重要[9-10]。研究结果表明：为了获得不同形貌的PANIs，将具有一定结构的离子液体聚合物作为一种优良的聚苯胺合成的软膜板时[11-15]，它们在液态中通过氢键形成纳米结构，这种纳米结构对制备各种纳米颗粒时具有很大的调控作用[16-18]。因此本文先制备了离子液体聚合物PNVIMEC，并以PNVIMEC离子液体聚合物为软膜板在水介质中进行化学氧化，旨在制备出具有球形颗粒的聚苯胺[19]。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

氯乙酸甲酯、甲醇、过硫酸铵、N-乙烯基咪唑、苯胺、甲苯、四氢呋喃、偶氮二异丁腈均为分析纯；去离子水,自制。

JJ-1增力电动搅拌器；RE-52AA旋转蒸发仪；HH-1A单孔电热恒温水浴锅；IFS66V/S型傅里叶变换红外光谱仪；78HW-1型数控恒温干燥箱；DZF-6050型真空干燥箱；KQ-300DE型数控超声波清洗器；C-TP110-/B电子天平；ADVANCE Ⅲ 400 MHz核磁共振仪；Carl Zeiss Ultra Plus热场扫描电子显微镜。

1.2 聚乙烯基咪唑(PNVIM)的制备

将10 gN-乙烯基咪唑单体和0.2 g偶氮二异丁腈依次溶解在46 mL甲苯中，将反应物置于三口烧瓶内，加入磁力搅拌器开始搅拌，10 min 后升温至70 ℃，反应8 h，得到黄色液体，将产物用甲苯进行多次洗涤，以去除未反应的N-乙烯基咪唑。……