低溫液相碳基及聚苯胺基微米納米材料的制備與性質(zhì)研究.pdf

1、本論文研究和發(fā)展了低溫液相化學(xué)合成方法制備聚苯胺基空心微球以及碳基納米復(fù)合材料的技術(shù)，探索了如何通過調(diào)整具體實驗條件來實現(xiàn)對產(chǎn)物的形貌、組成和結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的可控合成。分別采用氧化-還原驅(qū)動法和無機硬模板法制備出近似單分散的聚苯胺和聚鄰甲氧基苯胺空心微球，核殼型碳包覆結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料，并提出相應(yīng)的形成機理。具體內(nèi)容歸納如下： 1.氧化-還原驅(qū)動法聚苯胺微米納米結(jié)構(gòu)材料的選擇性合成 通過選擇H2O2-Fe3+體系為苯胺聚合的氧

2、化劑，以聚苯胺分子鏈上還原組分與氧氣氣泡的氧化-還原反應(yīng)為驅(qū)動在水熱條件下一步法制備出近似單分散的聚苯胺空心微球，制得的聚苯胺空心微球的大小、壁厚尺寸、結(jié)構(gòu)組成和電導(dǎo)性質(zhì)均可控，并且此方法無需借助任何表面活性劑或者有機添加劑。 2.聚苯胺/鈀復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備與應(yīng)用 以有機聚合物為載體制備的有機無機雜化材料在傳感器、有機催化劑等領(lǐng)域有著重要的潛在應(yīng)用價值。利用合成出的聚苯胺空心微球的還原能力，在溫和條件下還原組裝上催化貴金屬

3、鈀納米顆粒，得到聚苯胺/鈀復(fù)合結(jié)構(gòu)。 3.氧化-還原驅(qū)動法聚鄰甲氧基苯胺空心微球的制備及其功能化 一步法合成貴金屬@聚鄰甲氧基苯胺卵殼(Yolk-Shell)和雜化空心結(jié)構(gòu)，對比實驗表明Ag@聚鄰甲氧基苯胺卵殼結(jié)構(gòu)的生成是一個非協(xié)同生成機理；而對于Pd@聚鄰甲氧基苯胺雜化空心結(jié)構(gòu)，大部分Pd元素并未完全還原出來，而是還存在于聚合物殼層中，需要再經(jīng)過進一步的氧化-還原處理才被大量的還原出來。并且研究了Pd@聚鄰甲氧基苯胺雜

4、化空心結(jié)構(gòu)的催化性質(zhì)。 4.低溫液相α-FeOOH/碳復(fù)合結(jié)構(gòu)材料的合成研究 設(shè)計了一條溫和的低溫液相路線制備了α-FeOOH/碳納米復(fù)合結(jié)構(gòu)。選擇丙酮和水的混合溶液體系有效抑制了環(huán)糊精均相碳化形成碳微球的趨勢。在溶液體系中引入丙酮，使碳水化合物的分解產(chǎn)物無法達到其臨界過飽和度，而選擇沉積在α-FeOOH納米晶上，制備出α-FeOOH/碳納米復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。PH值范圍對于水溶液中鐵的氧化物的物相選擇起著至關(guān)重要的作用，在所