羰基铁粉@聚苯胺防腐吸波粉体的制备与性能

通过引发吸附在十二烷基苯磺酸(DBSA)改性羰基铁粉(CIP)表面的苯胺原位聚合,制备了具有核壳结构的羰基铁粉@聚苯胺(PANI)复合粉体。研究表明:DBSA对羰基铁粉有良好的分散保护作用;羰基铁粉经聚苯胺包覆后,涂层的自腐蚀电位显著升高,阳极极化电流变化平缓,显著降低了金属被氧化腐蚀的速度;聚苯胺链上的—NH—与环氧树脂链上的环氧端基间产生化学键合和氢键,对涂层有显著的增强增韧效果;涂层的微波吸收更强,有效频宽变宽,最大吸波向高频方向移动。     

PANI/高岭土核壳结构复合材料制备与表征

采用原位聚合法制备PANI/高岭土核壳结构复合材料,研究了反应条件对复合材料电导率的影响,分析了复合产物微观形貌及热稳定性的变化。结果表明:高岭土层状不规则断裂面具有吸附作用,使苯胺在高岭土表面发生聚合,同时高岭土的二维层状结构起到隔热屏障作用,最终形成具有一定导电和耐热性能的复合材料。SEM和XRD分析显示PANI仅包覆在高岭土表面并未进入层间结构;FT-IR分析得出复合物具有PANI和高岭土的特征吸收峰;TG显示复合物具有良好耐热性,在268℃开始失重,最大失重率仅为9%;复合材料最高电导率达0.86S·cm-1。确定了各组分最佳配比:苯胺/APS=1/1.5(摩尔比),苯胺/高岭土=2/5(质量比),反应体系pH=1,反应温度25℃,产物综合性能最佳。     

乳液聚合法制备有机改性高岭土/聚苯胺复合材料及其性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵为有机化改性试剂,对高岭土进行改性,再以苯胺为单体,十二烷基苯磺酸为掺杂剂与乳化剂,过硫酸铵为引发剂,采用乳液聚合法制备有机改性高岭土/聚苯胺复合材料。结果表明,利用四探针技术测试发现,随着有机改性高岭土掺量的增加,复合材料电导率逐渐下降;FT-IR分析证明采用乳液聚合法可实现高岭土有机化改性及其与聚苯胺原位复合;TGA分析结果表明,复合材料耐热性能随改性高岭土引入量的增加而逐渐增强,当掺量为50%(质量分数)时,聚苯胺的分解起始温度和失重最快温度分别提高了13℃和36℃;采用SEM分析证明二者复合成功;XRD分析说明改性高岭土与聚苯胺的复合仅通过物理吸附作用而未发生插层。     

太西无烟煤/聚苯胺复合电极材料的制备与性能研究

将苯胺单体引入太西无烟煤的微纳米孔隙及芳香层片中,原位聚合制备出太西无烟煤/聚苯胺复合材料,其电导率稳定在101 S·m-1数量级.分别用SEM和FTIR对其微观形态和化学结构进行了表征,用电阻仪和电化学工作站对其电化学性能进行了表征,结果发现:无烟煤/聚苯胺复合材料表面附着大量微纳米级聚苯胺小颗粒.无烟煤与聚苯胺间发生了较强的化学键合和氢键结合.当无烟煤与苯胺质量比为1/2时,得到的复合材料电导率最高,为72.5 S·m-1,单极比电容为130.72 F/g,且兼有法拉第准电容和双电层电容特征.     

无烟煤/聚苯胺复合材料的制备与其电容特性的研究

将苯胺单体引入无烟煤的微纳米孔隙及芳香层片中,原位聚合制备出含微纳米结构特征的无烟煤/聚苯胺复合材料,其电导率稳定在101S·m-1数量级。并分别用SEM、FTIR电阻仪和电化学工作站对其结构和性能进行了表征,结果发现:无烟煤与聚苯胺间发生了较强的化学键合和氢键结合。当无烟煤/苯胺质量配比为1/2时,得到的复合材料电导率最高,为72.5S·m-1,制作的电极比电容为84.5F/g,且兼有赝电容和双电层电容特征。     

原位聚合法制备兰炭/聚苯胺复合材料及其电容性能

以兰炭为基体,通过引发苯胺在其孔隙和表面进行原位聚合,制得BET平均孔径为11.1nm、电导率为58.0S·m-1、比电容为143.6F/g、能量密度为16.2Wh/kg、兼具双电层电容和赝电容特征的兰炭/聚苯胺复合材料。SEM、比表面与孔结构、FTIR、电导率和电容性能测试表明,聚苯胺对兰炭进行了大孔填隙和表面包覆,聚苯胺对兰炭的大孔填隙使其转变成多个介孔,且填隙聚苯胺呈现的伸展链构象,共同改善了材料的电子传输和电容特性。另外,聚苯胺大分子与兰炭中的芳核分子发生了化学键合,形成了更大共轭体系。且聚苯胺分子链中的N与兰炭表面的醇羟基,聚苯胺分子链上的仲胺盐中的H与兰炭表面的芳基烷基醚形成的氢键进一步加强了两者的界面作用。提出了兰炭/聚苯胺复合材料的界面作用模型。     

煤系高岭土/二甲基亚砜插层复合材料研究

以煤系高岭土为主要原料、二甲基亚砜(DMSO)为插层剂,制备出煤系高岭土/DMSO插层复合材料。利用X射线衍射、红外光谱和差示扫描量热-热重分析对插层复合物进行了研究。结果表明,DM-SO分子成功地插入了高岭石层间,与高岭石的内表面羟基形成新的氢键,并使高岭石的层间距从0.714nm增大至1.121nm,脱羟基温度由541℃左右降低至523℃。煤系高岭土/DMSO插层复合体于197℃左右发生DMSO的脱嵌作用。     

PVDF／PAn纳米复合材料的制备及介电性能的研究

以N—N二甲基甲酰胺为溶剂、十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂、过硫酸铵为氧化剂,利用聚偏氟乙烯（PVDF）中氟原子与苯胺分子中胺基氢原子之间的氢键作用,将苯胺小分子吸附于聚偏氟乙烯表面,然后经过乳液聚合反应,使聚苯胺（PAn）纳米颗粒均匀地包覆在聚偏氟乙烯表面,通过分子自组装过程制备出了具有核壳结构的聚苯胺包覆型PVDF／PAn纳米复合材料,用FT—IR、XRD、SEM、TH2818分析仪分析了材料的结构、形貌以及介电性能。     

超声场作用下导电聚苯胺的合成

采用正相微乳液聚合法在超声波作用下制备导电聚苯胺,研究超声场强度的变化和作用时间的长短对导电聚苯胺的粒度和导电性能的影响。结果表明:与非超声场相比,采用超声场作用下正相微乳液聚合法制备的导电聚苯胺粉体的粒度显著降低,平均粒径从16.59μm减小到10.35μm。随着超声时间的增加,聚苯胺的电导率从5.230×10-2S/cm提高到1.923×10-1S/cm,提高了一个数量级。在超声波的作用下,聚苯胺粉体中分子间的偶极矩变化加强,超声作用产生的空化效应强化了十二烷基苯磺酸的掺杂和乳化作用。     

聚苯胺/二氧化钛复合材料的制备及其光催化性能

采用模板自组装技术以氧化亚铜为模板制备了聚苯胺/二氧化钛(PANI/TiO2)复合材料,通过傅里叶红外光谱仪、激光粒度分析仪、紫外可见分光光度计和热分析仪对不同比例复合的聚苯胺/二氧化钛材料进行了表征。研究结果表明:在反应时间、反应温度和催化剂用量等条件保持不变的情况下,苯胺(ANI)用量对复合材料的形貌和性能有着重要的影响。聚苯胺的复合使得聚苯胺/二氧化钛的粒径均比纯二氧化钛的有所增大,但随着苯胺用量的增大,粒径呈减小的趋势。可见光催化复合材料降解苯酚的研究表明,聚苯胺复合有利于光催化效率的提高;复合材料的光催化性能随着苯胺含量的增加呈现先升高后降低的趋势。     

聚苯胺/石墨导电复合材料的制备与表征

根据石墨的层状结构，以可膨胀石墨（KP）或膨胀石墨（EP）为模板，应用原位聚合法成功制备了聚苯胺（PANi)石墨导电复合材料。通过FT－IR、XRD、SEM和电导率测量等手段表征了其结构和性能。结果表明，PANi/EP的电导率与单一组分相比，都有大幅度提高，而PANi／KP的电导率介于两组分之间，PANi/EP的电导率高于PANi/KP复合材料4－5倍。XRD证明，膨胀石墨与聚苯胺复合大大提高了聚苯胺的结晶度，改善了聚苯胺的结构缺陷。FT－IR表明聚苯胺的特征吸收峰发生了位移，表明KP或EP的表面官能团与聚苯胺之间发生了氢键或共轭作用。     

通过共价接枝的石墨烯聚苯胺复合薄膜的电化学性能研究

以单层石墨烯作为基底,对苯二胺与亚硝酸钠发生重氮化反应吸附石墨烯基底上生成对苯二胺功能化石墨烯。对苯二胺功能化石墨烯上的对苯胺作为初始位点用于苯胺的吸附和电化学聚合,生成共价接枝的石墨烯聚苯胺复合薄膜。这种复合材料具有良好的平面性能,在10 mV/s的扫速下循环伏安测试比容量达到305 F/g高于纯聚苯胺(216 F/g),非共价作用的石墨烯聚苯胺(106 F/g),体现良好的电化学性能。     

石墨烯-聚苯胺复合材料的制备及表征

采用优化的Hummer法将石墨粉氧化成氧化石墨,再将氧化石墨与苯胺单体聚合直接得到石墨烯-聚苯胺复合材料。分别通过水合肼和微波加热法还原氧化石墨得到石墨烯,以不同方法得到的石墨烯与苯胺单体聚合制成石墨烯-聚苯胺复合材料。通过红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对产物进行结构表征。结果表明:不同方法所制得复合材料一致,而氧化石墨直接聚合所得产物含量最高;石墨烯-聚苯胺复合材料是由大量片层结构单元堆叠而成,整体呈现平整的片状结构,氧化石墨均匀吸附苯胺并发生复合使其表面有一定量的不规则颗粒。     

水性聚苯胺/蒙脱土/丙烯酸乳液复合防腐蚀涂层研究

采用原位化学氧化聚合方法制备了聚苯胺/蒙脱土复合材料,并以丙烯酸乳液为成膜物,制备了水性聚苯胺/蒙脱土/丙烯酸乳液复合防腐蚀涂层材料。研究了蒙脱土与苯胺的配合比、聚苯胺/蒙脱土复合材料用量、磷酸浓度等对复合涂层防腐性能的影响。实验结果表明,苯胺/蒙脱土复合材料具有片层结构,聚苯胺/蒙脱土/丙烯酸乳液复合涂层对马口铁具有较好的防护效果,当蒙脱土与苯胺质量配合比为2∶10,聚苯胺/蒙脱土复合材料用量为0.10%(wt,质量分数),磷酸浓度为0.10mol/L时,制得的水性聚苯胺/蒙脱土/丙烯酸乳液复合防腐涂层,腐蚀电流为2.187×10~(-6) A/cm~2,极化电阻为14455.9Ω,复合涂层具有最佳的防腐性能。     

纳米高岭土在橡胶中的应用

高岭土是由一层Si-O四面体片和一层Al-（O，OH）八面体片组成的1：1的层状结构，层间不含可交换性阳离子，层间由氢键联结，晶片表面呈电中性，具有低的粘度、良好的流动性和分散性。     

共聚法引入甲基对聚苯胺结构及电导率的影响

通过间甲基苯胺与苯胺在右旋樟脑磺酸水性介质中进行化学氧化共聚得到它们各自的均聚物及共聚物,在聚苯胺链段上引入甲基来改变产物的结构与电导率。用FT-IR、UV-Vis、XRD、SEM方法表征聚合物的分子链结构与微观形貌,用四探针法测定聚合物电导率。结果表明,所得聚合物为直径100nm左右的短纤维,聚苯胺分子链上甲基的引入削弱了苯环之间的π-π共轭,使FT-IR、UV-Vis光谱特征峰发生蓝移。在单体总浓度一定的条件下,可通过调节单体比例将聚合物的电导率控制在0.02～6.50S/m的范围内。XRD谱图分析表明,甲基还具有诱导聚苯胺分子链取向的作用,使聚苯胺链聚集态规整性提高。     

石墨烯-聚苯胺复合氨敏膜的制备及应用

以石墨烯和苯胺为原料,采用原位自组装技术制备了石墨烯-聚苯胺(PANI)复合氨敏膜。利用紫外-可见光谱、扫描电镜对薄膜结构、微观形貌进行了表征;测试了基于复合薄膜的氨气传感器的响应性能;分析了薄膜与氨气分子的作用机理,并研究了石墨烯掺杂量和制备工艺对薄膜性能的影响。结果表明,石墨烯-聚苯胺复合薄膜对氨气具有良好的响应,其气敏特性明显优于单一的石墨烯薄膜和石墨烯/聚苯胺分层薄膜,分析认为石墨烯不仅为苯胺聚合提供了基体(成核模板),增大复合薄膜的比表面积,同时对聚苯胺具有掺杂作用,在复合薄膜中形成了π-π共轭结构。     

纳米银粒子在高岭石层间的合成与表征

以高岭石-二甲基亚砜作为前驱体,用硝酸银层间取代,以高岭石的层间作为反应器来控制银粒子的大小,采用还原剂水合肼还原出单质银,制备高岭石-纳米银复合物。由红外光谱研究可知,插层作用破坏了层间氢键,二甲基亚砜与高岭石的外羟基形成了氢键,银的插入使得高岭石在2θ=38.1108～38.3942°之间出现了一个陡峭Ag(111)的衍射峰。TEM研究表明,Ag已进入层间,但粒度分布不均匀。     

高岭土－聚丙烯酰胺夹层复合物的合成

用化学分析、ＩＲ、ＸＲＤ等手段研究了高岭土一聚丙烯酰胺夹层复合物的合成过程。通过对高岭土一ＤＭＳＯ（二甲亚砜）中间复合物的置换反应，将丙烯酰胺单体引入高岭土层间。ＩＲ谱显示出有机物分子与高岭土的外羟基可能以氢键形式相互作用；ＸＲＤ谱表明夹入有机分子后，高岭上层间距ｄ＿（００１）值增大。通过适当的热处理，实现了丙烯酰胺单体在高岭土层间的聚合，增强了复合物结构的稳定性。     

高岭土-聚丙烯酰胺夹层复合物的合成

用化学分析、IR、XRD等手段研究了高岭土一聚丙烯酰胺夹层复合物的合成过程。通过对高岭土一DMSO(二甲亚砜)中间复合物的置换反应,将丙烯酰胺单体引入高岭土层间。IR谱显示出有机物分子与高岭土的外羟基可能以氢键形式相互作用;XRD谱表明夹入有机分子后,高岭上层间距d₀₀₁值增大。通过适当的热处理,实现了丙烯酰胺单体在高岭土层间的聚合,增强了复合物结构的稳定性。