球磨固相摻雜制備聚苯胺及其復合材料.pdf

1、本文通過高能球磨方法引發(fā)樟腦磺酸（CSA）對本征態(tài)聚苯胺（PANI）的固相摻雜反應，制備了樟腦磺酸摻雜聚苯胺（PANI-CSA）粉末及聚苯胺/碳納米管（CNTs）復合材料。進而改變球磨時間、球磨溫度、球磨轉速、球料比（磨球與磨料質量比）、PANI 與CSA 反應物摩爾配比、CNTs 添加量等球磨工藝參數，系統(tǒng)地研究各球磨工藝參數對PANI-CSA 粉末及PANI-CSA/CNTs 復合粉末電導率和摻雜率的影響規(guī)律，確定獲得高電導率的工藝

2、參數。采用SEM、XRD、FT-IR 分析方法對所得的PANI-CSA 及PANI-CSA/CNTs 復合粉末進行了形貌和結構表征，研究了各工藝參數影響粉末摻雜率、電導率和微觀結構的機制。主要研究結果如下： 1.常溫球磨最佳的工藝參數為球料比50 ：1 ，摩爾比2.5 ：1 ，轉速700r/min。 隨球磨時間的增加，電導率和摻雜率呈現先增大后減小的趨勢，在2.5小時達到極大值。XRD ，FT-IR 分析表明球磨能實現較

3、高的電荷離域程度，高能球磨誘導PANI 分子鏈取向排列并形成了PANI 片層，促使CSA 在PANI-CSA-PANI層片之間沿PANI 分子鏈方向形成高度的取向。 2.低球磨溫度可同時促進固相摻雜反應和物理改性過程，電導率和摻雜率均隨球磨溫度的降低而增大，可以得到同時具備高摻雜率和高電導率的摻雜態(tài)聚苯胺；-150 ℃低溫球磨2.5 h 所得的PANI-CSA 電導率高達6.2 1 S/cm ，其摻雜率為0.32。 3.