聚苯胺%2f纳米氧化物有机—无机杂化材料的制备的分析.pdf

摘 要 近年来，杂化材料的研究论文快速增长，同时来自行业的关注也不断上升，杂 化业已代表着一种设计新型材料的方法。聚合物有机-无机杂化材料以其优异的性能 在许多领域得到了广泛的应用，而导电聚苯胺有机-无机纳米杂化材料的研究则引起 了强烈持续的研究兴趣，人们用聚苯胺包覆无机纳米粒子期望赋予杂化材料新的功 能。 本论文围绕聚苯胺有机-无机纳米杂化材料的制备方法及性能研究，主要开展了 以下三方面的研究工作： 1、使用具有高反应活性而价格低廉的甲苯-2、4-二异氰酸酯分别对纳米二氧化 钛和二氧化硅表面进行改性，增强了纳米粒子表面的化学反应性，使其表面键接上 苯胺结构的官能团。在纳米粒子表面引入了苯胺聚合的反应点后，通过原位氧化接 枝聚合技术制备了聚苯胺/ 二氧化钛纳米杂化材料和聚苯胺/ 二氧化硅纳米杂化材 料。通过扫描电子显微镜、热失重和电导率的研究显示无机纳米粒子完全被聚苯胺 包覆，无机粒子的引入提高了杂化材料的热稳定性，杂化材料具有半导体的性质。 2 、采用类似于Stober 溶胶-凝胶的技术成功构筑了表面氨基化二氧化硅，并通 过原位氧化接枝聚合技术制备了聚苯胺/ 二氧化硅纳米杂化材料。对材料进行了 FTIR 、TG 、Zeta 电位和电导性能研究，结果发现氨基化二氧化硅表面带负电，经 过和聚苯胺杂化后粒子表面带正电，聚苯胺将氨基化二氧化硅完全包覆，杂化材料 依然具有良好的导电性。 3、采用类似于Stober溶胶-凝胶的技术成功构筑了表面乙烯基化二氧化硅，并通 过化学氧化法成功实现了二氧化硅表面的羧基化，通过在其表面的静电组装和原位 氧化聚合技术成功制备了核壳结构PANI@SiO2纳米杂化微球，对微球的Zeta 电位和 粒度分析表明，在羧基化二氧化硅表面包覆了一层厚度大约为218nm 的聚苯胺。不 同pH条件下杂化微球紫外-可见吸收光谱表明，该纳米杂化微球具有一定的pH 响应 性，可望用于pH传感器。该方法为制备其它聚合物/二氧化硅杂化微球材料提供了一 种新途径。 关键词：纳米粒子；聚苯胺；纳米杂化材料；二氧化硅；二氧化钛； II Abstract Research in hybrid materials has experienced considerable growth in recent years with increasing interest from a wide range of industries. Hybrid materials have been on behalf of a way to design new materials. Polymer-based organic-inorganic hybrid materials has been widely used in many areas because of its superior properties. In particularly, hybrid materials of polyaniline and inorganic particles have attracted more and more attention. Recently, polyaniline coated inorganic particles has been extensively studied because they frequently exhibit unexpected hybrid properties. In this thesis, our main aim is to circumfused with the preparation and property of polyaniline-inorganic particles hybrid materials. The research is focused in three aspects: 1. The hybrid materials of polyanilin