球磨固相摻雜制備聚苯胺及其復(fù)合材料.pdf

1、本文通過高能球磨方法引發(fā)樟腦磺酸（CSA）對(duì)本征態(tài)聚苯胺（PANI）的固相摻雜反應(yīng)，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(fù)合材料。進(jìn)而改變球磨時(shí)間、球磨溫度、球磨轉(zhuǎn)速、球料比（磨球與磨料質(zhì)量比）、PANI 與CSA 反應(yīng)物摩爾配比、CNTs 添加量等球磨工藝參數(shù)，系統(tǒng)地研究各球磨工藝參數(shù)對(duì)PANI-CSA 粉末及PANI-CSA/CNTs 復(fù)合粉末電導(dǎo)率和摻雜率的影響規(guī)律，確定獲得高電導(dǎo)率的工藝

2、參數(shù)。采用SEM、XRD、FT-IR 分析方法對(duì)所得的PANI-CSA 及PANI-CSA/CNTs 復(fù)合粉末進(jìn)行了形貌和結(jié)構(gòu)表征，研究了各工藝參數(shù)影響粉末摻雜率、電導(dǎo)率和微觀結(jié)構(gòu)的機(jī)制。主要研究結(jié)果如下： 1.常溫球磨最佳的工藝參數(shù)為球料比50 ：1 ，摩爾比2.5 ：1 ，轉(zhuǎn)速700r/min。 隨球磨時(shí)間的增加，電導(dǎo)率和摻雜率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，在2.5小時(shí)達(dá)到極大值。XRD ，F(xiàn)T-IR 分析表明球磨能實(shí)現(xiàn)較

3、高的電荷離域程度，高能球磨誘導(dǎo)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(shí)促進(jìn)固相摻雜反應(yīng)和物理改性過程，電導(dǎo)率和摻雜率均隨球磨溫度的降低而增大，可以得到同時(shí)具備高摻雜率和高電導(dǎo)率的摻雜態(tài)聚苯胺；-150 ℃低溫球磨2.5 h 所得的PANI-CSA 電導(dǎo)率高達(dá)6.2 1 S/cm ，其摻雜率為0.32。 3.