聚苯胺／无机纳米复合材料的研究进展

聚苯胺/无机纳米复合材料是一种新型的功能材料.综述了聚苯胺,无机纳米复合材料在制备方法,表征手段、性能和应用等方面的研究进展,并展望了聚苯胺,无机纳米复合材料今后的研究方向和应用前景.     

SSA-PANI/ATP导电纳米复合材料的制备和表征

用原位聚合法在凹凸棒土（ATP）的表面包覆上5-磺基水杨酸（SSA）掺杂的聚苯胺（PANI）,合成了SSA-PANI/ATP纳米复合材料,研究了SSA掺杂量、聚合温度、苯胺包覆率、聚合时间和过硫酸铵（APS）用量对复合材料体积电阻率的影响。结果表明：在m（An）∶m（APS）∶m（ATP）∶m（SSA）=1∶2.45∶3.33∶2.08,聚合温度为20℃,聚合时间为4 h时,复合材料体积电阻率可达到3.5Ω.cm。并通过TG-DTA、XRD、FTIR和TEM对该条件下制备的纳米复合材料进行了表征。     

聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料对甲基橙的吸附性能

通过原位聚合法制备了盐酸和对甲苯磺酸共掺杂聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料,用Fourier红外光谱和透射电镜对纳米复合材料进行了表征,并从热力学和动力学角度探讨了甲基橙在纳米复合材料上的吸附机理。结果表明:纳米复合材料兼具凹凸棒石的结构和聚苯胺的性质;当pH=5～7时,该纳米复合材料对甲基橙有优异的吸附能力,对甲基橙的吸附热力学符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,最大吸附量可达121.62mg/g,吸附焓变为4.73kJ/mol,吸附自由能变为–(29.79～22.93)kJ/mol,吸附熵变约为98J/(mol·K),是一个自发的吸热过程;纳米复合材料对甲基橙的吸附动力学符合准二级动力学方程,速率常数随着甲基橙溶液初始浓度的提高而下降。     

H3PO4掺杂PANI/ATP纳米复合材料的导电性能

用原位聚合法在凹凸棒土(ATP)的表面包覆上磷酸(H3PO4)掺杂的聚苯胺(PANI),合成了H3PO4-PANI/ATP纳米复合材料,研究了聚合时间、H3PO4掺杂量、过硫酸铵(APS)用量、聚合温度和苯胺投料量对复合材料体积电阻率的影响.结果表明:在聚合温度为20℃,苯胺投料量为30%,聚合时间为4h,n(An)∶n(APS)∶n(H3PO4)=1∶1∶5.81时, 复合材料体积电阻率可达到6Ω·cm.并通过XRD、FTIR和TG-DTA对该条件下制备的纳米复合材料进行了表征.     

H2SO4-PANI/ATP纳米复合材料导电性能和结构表征

用原位聚合法在凹凸棒土(ATP)的表面包覆上硫酸(H2SO4)掺杂的聚苯胺(PANI),合成了H2SO4-PANI/ATP纳米复合材料,研究了聚合温度、苯胺包覆率、H2SO4掺杂量、聚合时间和过硫酸铵(APS)用量对复合材料体积电阻率的影响.结果表明:在聚合温度为20℃,苯胺包覆率为30%,聚合时间为4h,n(An):n(APS):n(H2SO4)=1:1:7.75时,复合材料体积电阻率可达到3Ω·cm.并通过TC-DTA、XRD、FTIR对该条件下制备的纳米复合材料进行了表征.     

TSA-PANI/凹凸棒土纳米复合材料导电性能的研究和结构表征

采用原位聚合法在凹凸棒土（ATP）的表面包覆上对甲苯磺酸（TSA）掺杂的聚苯胺（PANI）,合成了TSA-PANI／ATP纳米复合材料,研究了聚合温度、苯胺包覆率、聚合时间和过硫酸铵（APs）用量对复合材料体积电阻率的影响。结果表明：在m（APS）：m（An）：m（ATP）：m（TSA）=2．45：1：3．33：7．93,聚合温度为20℃,聚合时间为4h的条件下,复合材料的体积电阻率可达7Q·cm。并通过TG-DTA、XRD、FTIR对该条件下制备的纳米复合材料进行了表征。     

盐酸掺杂聚苯胺／凹凸棒土纳米导电复合材料的研究

用原住聚合法在凹凸棒土(ATP)的表面包覆上HCI掺杂的聚苯胺(PANI),合成了盐酸掺杂PANI/ATP纳米复合材料.研究了聚合温度、苯胺包覆率、聚合时间和过硫酸铵(APS)用量对复合材抖体积电阻率的影响.结果表明:在苯胺包覆率为30%聚合温度为20℃、聚合时间为4h、干燥时间为2.5h和n(HCI):n(APS):n(An)=11.63:1.08:1的条件下,复合材料的体积电阻率可迭2.5Ω·cm.并通过TG-DTA、XRD、FTIR对该条件下制备的纳米复合材料进行了表征.     

盐酸和磺基水杨酸共掺杂聚苯胺/凹凸棒黏土纳米复合材料的制备与表征

用快速原位聚合工艺制备了盐酸(HC1)和磺基水杨酸(sulfosalicylic acid,SSA)共掺杂聚苯胺(polyaniline,PANI),凹凸棒黏土(attapulgite,ATP)纳米复合材料(HCI-SSA-PANl/ATP),用热重-差热分析、X射线衍射、Fourier红外光谱、紫外-可见光谱、透射电镜、循环伏安法和Raman光谱等对所得的复合材料进行了表征.结果表明:HC1和SSA所组成的混合酸溶液能快速促进苯胺聚合和PANI掺杂反应.反应15min,所制得的纳米复合材料的体积电阻率可达2 Ω·cm.HCI-SSA-PANI以晶态形式包覆在ATP表面,形成核壳棒状纳米结构,包覆层厚度在3 nm左右.纳米复合材料中HCl-SSA-PANI的包覆率约为27.79%,与纯HCl-SSA-PANI相比.其耐热性得到了提高,且具有较高的电化学活性.纳米复合材料中由对位聚合生成的HCl-SSA-PANI为翠绿亚胺结构,其与ATP之间存在物理作用.     

HCl和TSA共掺杂聚苯胺/凹土纳米导电复合材料

用快速原位聚合工艺制备了盐酸(HCl)和对甲苯磺酸(TSA)共掺杂聚苯胺(PANI)/凹土(ATP)纳米复合材料.通过正交实验确定了最佳反应条件,并用紫外-可见光谱、热重-差热分析、X射线衍射、Fourier红外光谱、透射电镜等对最佳条件下所得的纳米复合材料进行了表征.结果表明:HCl和TSA的混酸环境能快速实现苯胺的聚合及聚苯胺的掺杂,所生成的聚苯胺以晶态形式包覆在凹土的表面,并在物理作用下与凹土形成了纳米核壳结构纳米复合材料;纳米复合材料中聚苯胺的包覆率为23.49%,与纯HCl和TSA共掺杂聚苯胺相比,纳米复合材料的耐热性能得到提高.     

一种无线切换认证协议的性能改进*

切换认证协议是确保移动节点在无线网络中多个接入点之间进行快速安全切换的关键。在设计切换认证协议时,必须充分考虑移动节点计算、存储能力低以及电池容量小等特点。针对无线局域网的切换认证协议HashHand双线性对运算消耗资源大的缺陷,提出了一种新的快速切换认证协议。该协议不使用对运算,仅使用加法群的点乘运算替代,提高了协议的效率。并且具有用户匿名性与不可追踪性,有条件的隐私保护性。用户与认证服务器满足互认证性,能够安全地协商会话密钥并且周期性地更新。该协议能有效地抵制重放攻击和拒绝服务攻击。