資源描述：
《功能模板調(diào)控聚苯胺微納結(jié)構(gòu)與性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、+&ftcl10699,
2、*€0631+€2013100178ffigfiJ*+.*
3、atingandcontrollingpolyanilinemicro-/nanostructuresandperformancesByMaYongUndertheSupervisionofProfessorZhangQiu-yuADissertationSubmittedtoNorthwesternPolytechnicalUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofMaterialsScienceXi’anP.R.ChinaSeptember2017摘要摘要近年來(lái)
4、具有不同維度與形貌的聚苯胺（PANI）在傳感器，電磁印刷，電致變色，光伏電池，制動(dòng)器，超級(jí)電容器，靜電消散，電磁屏蔽，腐蝕保護(hù)等領(lǐng)域展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景，得到了科技界與工業(yè)界的廣泛關(guān)注。迄今，影響PANI微納米結(jié)構(gòu)的因素以及作用原理尚不清楚。另外PANI形貌的規(guī)整性、尺寸的均一性控制較差。對(duì)于基于PANI材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)而言，零維和一維核殼復(fù)合結(jié)構(gòu)可控性差，制備方法繁瑣，限制了這類材料的推廣與應(yīng)用。本論文針對(duì)上述科學(xué)問(wèn)題，開(kāi)展了如下研究：我們研究了表面活性劑作為軟模板對(duì)于PANI結(jié)構(gòu)和形貌的影響，利用無(wú)表面活性劑，PVP，PEG，CTAB，CTAC，SDBS，
5、SLS，SDS，依次得到了PANI鞋狀板，球，玫瑰花，云狀板和菱形板，層狀花，圓柱，纖維塊以及枝狀物。我們認(rèn)為膠束軟模板以及自組裝進(jìn)程的協(xié)同作用是形成這些多維納米結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。其中自組裝進(jìn)程的發(fā)生是由表面活性劑分子之間非共價(jià)鍵相互作用引起的?？疾炝诉@些多維PANI納米結(jié)構(gòu)的電化學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)PANI層狀花在1.0Ag-1時(shí)展現(xiàn)了最高的比電容272Fg-1。詳細(xì)研究了表面活性劑CTAC和CTAB對(duì)PANI最終形貌的影響。具體為在室溫下，低濃度HCl溶液中，通過(guò)改變表面活性劑CTAC的用量，分別得到了PANI層狀花，不規(guī)則片，表面附著有顆粒的塊，塊等多維大尺寸結(jié)構(gòu)，
6、這些納米結(jié)構(gòu)的形成離不開(kāi)CTAC形成不同的膠束的誘導(dǎo)作用。研究了pH值對(duì)PANI行貌的影響，發(fā)現(xiàn)隨著HCl溶液濃度的提升，PANI的無(wú)序程度增加，這與苯胺分子水溶性增加導(dǎo)致其在溶液中的聚合反應(yīng)不再受CTAC膠束的指導(dǎo)作用密切相關(guān)。在相同的反應(yīng)體系中，通過(guò)使用表面活性劑CTAB，得到了規(guī)整的PANI菱形板。分別研究了PANI菱形板的形貌進(jìn)化，pH值對(duì)PANI形貌的影響，提出了層狀膠束機(jī)理。PANI不規(guī)則片和菱形板都展示了優(yōu)秀的水分散性，以及可加工性，這是由于樣品表面殘留的表面活性劑分子以及PANI樣品具有合適的尺寸協(xié)同作用下完成的。此外，PANI菱形板在流動(dòng)作
7、用下展現(xiàn)了顏色變化，這可能是由于PANI菱形板在溶液中分散形成溶致液晶引起的。探索連用磁場(chǎng)誘導(dǎo)自組裝法和苯胺原位表面聚合法制備了高長(zhǎng)徑比一維Fe3O4/PANI電磁納米鏈。在制備過(guò)程中，amino-Fe3O4微球在外磁場(chǎng)作用下誘導(dǎo)形成臨時(shí)偶極鏈，然后苯胺分子在其表面發(fā)生原位聚合，最終得到了核殼鏈狀結(jié)構(gòu)。在amino-Fe3O4微球與苯胺分子之間自發(fā)形成的氫鍵作用是苯胺分子能夠發(fā)生表面原位聚合的本質(zhì)原因。與Fe-63O4/PANI微球的導(dǎo)電率2.13×10S/cm相比，納米鏈的導(dǎo)電率為4.42×10-5S/cm。另外，在納米鏈的制備基礎(chǔ)上，通過(guò)HCl溶液刻蝕作
8、用，得到了PANI鏈狀膠囊和中空微球。通過(guò)調(diào)節(jié)苯胺單體的用量，實(shí)現(xiàn)了PANI鏈狀結(jié)構(gòu)的鏈長(zhǎng)度以及殼層厚度的調(diào)節(jié)，并且發(fā)現(xiàn)PANI殼厚d1，amino-Fe3O4微球顆粒間平均距離d2以及PANI含量隨著苯胺單體用量在一定范圍內(nèi)都呈現(xiàn)了線性增加。I西北工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文在苯胺單體化學(xué)氧化聚合過(guò)程中，通過(guò)控制添加物Fe3O4微球表面的氨基數(shù)量，即控制了苯胺單體在Fe3O4微球表面的成核數(shù)量，成功的實(shí)現(xiàn)了PANI片狀花，觸手，納米纖維的制備。當(dāng)使用（I）amino-Fe3O4微球時(shí)，通過(guò)引入外磁場(chǎng)作用，得到了PANI塔狀形貌。這些PANI結(jié)構(gòu)形成的薄膜展示了截然
9、不同的潤(rùn)濕能力，這是由于PANI維度，層級(jí)以及尺寸等
