聚苯胺纳米纤维的合成及其在生物传感器中的应用

采用三嵌段共聚物P123(EO20PO70EO20)合成聚苯胺纳米纤维。利用粉末X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外光谱、红外光谱、热重分析等手段对产品的形态、组成和光学性质进行了表征。另外,将聚苯胺固定到玻碳电极表面构建了生物传感器。聚苯胺修饰电极对抗坏血酸的氧化显示了高的催化活性。讨论了聚苯胺纳米纤维可能的形成机理。     

聚苯胺纳米纤维的制备与电化学性能

以苯胺为单体、樟脑磺酸为掺杂剂,采用水热法制备了聚苯胺纳米纤维。利用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对聚苯胺进行了结构和形貌表征。在1 mol/L H2SO4电解液中,采用循环伏安、恒流充放电及交流阻抗等测试技术,对聚苯胺的电化学性质进行了研究。结果表明,成功合成了直径约为50 nm~80 nm的聚苯胺纤维;当电流密度从0.5 A/g(486 F/g)增大到2 A/g(363 F/g)时,聚苯胺的比电容仍达到363 F/g,比电容保持率为74%,并且表现了出较小的内阻。可见,制备的聚苯胺纳米纤维具有较高的比电容和良好的倍率特性,在电化学电容器中有潜在的应用价值。     

聚苯胺纳米纤维在电化学电容器中的应用研究

电化学电容器具有高功率、高容量的性能，引起了人们的广泛关注。本研究采用电化学法，在不锈钢电极上沉积聚苯胺纳米纤维。通过扫描电镜（SEM）观测了电极表面聚苯胺的形态。研究了修饰电极的循环伏安特性，并考察了聚合物膜厚度和循环伏安扫描电位范围对修饰电极比电容的影响．     

碳纳米管/导电聚苯胺纳米复合纤维的合成与表征

为实现碳纳米管在树脂内形成一体化导电网络，从而制备出透明导电性能最优的有机透明导电涂层，必须把导电性的碳纳米管纤维在树脂内有效地组装成一体化导电结构网络。本文报道运用在树脂内可以自组装的导电苯胺来实现碳纳米管纤维自组装的方法．合成出了导电聚苯胺纳米薄膜均匀包覆的碳纳米管/导电聚苯胺纳米复合纤维．并运用透射电镜、傅立叶红外光谱以及四探针法表面电阻测试仪对合成出的具有精细微观结构的纳米复合纤维进行了表征．发现合成出了理想的碳纳米管/导电聚苯胺纳米复合纤维，并且其导电性较碳纳米管和导电聚苯胺自身都有大幅度的提高。这种特殊结构的纳米复合纤维的制备为组装高性能的聚合物基透明导电涂层奠定了坚实基础，而且这种自组装方法为各种纳米纤维的组装提供了可能。     

聚苯胺/凹凸棒纳米纤维的制备及性能研究

使用硅烷偶联剂苯胺甲基三乙氧基硅烷(AMTES)改性凹凸棒粘土(ATP),制备了表面具有自组装单片层的SAM-ATP,并以其为模板,制备了结构较为均一的SAM-ATP/PANI纳米纤维。对制备工艺中SAM-ATP的用量进行了探讨,研究表明,当SAM-ATP含量为15.4%(质量分数)时,SAM-ATP/PANI纳米纤维结构较为均一、分散性良好,且具有最好的室温电导率2.3×10-4S/cm,使用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对电导率的变化原因进行了分析,使用热重分析仪(TGA)对材料的热稳定性进行了探讨,研究显示SAM-ATP的引入可有效提高PANI热稳定性。使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)和透射电子显微镜(TEM)对SAM-ATP/PANI纳米复合材料的结构和形貌进行了表征。     

聚苯胺/纳米氧化铈复合材料的合成与表征

通过溶胶凝胶法制得平均粒径10 nm左右氧化铈纳米晶,然后以此纳米晶在位分散聚合得到了聚苯胺/纳米氧化铈复合材料,透射电镜观察这种复合材料具有核壳结构.红外分析表明,纳米氧化铈的存在导致聚苯胺的红外光谱具有明显的蓝移现象,在拉曼光谱中1240 cm-1和1352 cm-1附近的特征峰被认为是由于纳米氧化铈的存在与聚苯胺之间的化学作用产生的,聚苯胺与氧化铈之间有化学键的结合.     

循环伏安法制备十二烷基苯磺酸掺杂聚苯胺纳米纤维的聚合过程

采用循环伏安法在镀金聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜上聚合了十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂的聚苯胺(PANI)膜,对比研究了PANI聚合过程中不同时刻的循环伏安特性、微观形貌和交流阻抗特性。结果表明,在DBSA溶液中,PANI循环伏安法聚合过程可以分为工作电极表面异相成核、晶核径向生长和纤维横向生长3个阶段。在聚合初期,异相成核需要在一个较高的电位下进行,一旦成核,聚合可以通过晶核引发自催化成膜反应在较低的电位下迅速进行。为了获得性能较好的PANI膜,循环伏安法电位上限应大于0.8V。     

聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合物的制备及其电化学性能

以氧化石墨烯(GO)为基体,采用界面聚合法制备了聚苯胺纳米纤维/氧化石墨烯的复合物(PA-NI/GO),经水合肼还原和APS再氧化得到聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合物(PANI/GR)。用FT-IR、UV-Vis、XRD、SEM和TEM对复合物的结构和形貌进行表征,结果表明氧化石墨烯不仅为苯胺提供了聚合的基体,同时对聚苯胺有掺杂作用,聚苯胺纤维夹在片状石墨烯之间呈现"三明治"结构。通过循环伏安和恒流充放电测试发现,PANI/GR复合材料表现出双电层电容和法拉第赝电容双重特点,受协同效应的作用,在电流密度为400mA/g时,比容量高达460F/g,呈现出优异的电化学活性。     

聚苯胺/聚乙烯醇纳米纤维的制备与表征

以十二烷基苯磺酸(DBSA)为表面活性剂和掺杂剂,通过乳液聚合的方法制备聚苯胺/聚乙烯醇(PANI/PVA)复合乳液用于静电纺丝,制备出超细复合纤维毡,通过SEM、XRD和力学测试表征PANI/PVA超细复合纤维毡的外观形貌、纤维直径、结晶度及其力学性能。结果表明:有机磺酸掺杂后的聚苯胺导电性能达到1.28S/cm;1459cm-1处醌环和苯环上的C=C伸缩振荡峰和1697cm-1处醌环上C=N伸缩振荡峰的聚苯胺特征峰明显;YG006型电子单纤维强力机的测试发现,PANI/PVA纤维集合体的面密度对其力学性能的影响显著;当纺丝工艺条件设定为接收距离18cm、电压24kV时,PANI/PVA纤维直径达到600nm,直径分布小于150nm,PANI微颗粒分散于PVA纤维基体表面。     

Cyclodextrin-assisted synthesis of water-dispersible polyaniline nanofibers by controlling secondary growth

Uniform polyaniline (PANI) nanofibers (average diameter about 30 nm) are readily synthesized via a mediated-polymerization method in an aqueous medium by the use of cyclodextrin (CD) to control the secondary growth. Oligomers formed at an early stage act as seeds for the formation of the fully grown PANI nanofibers. The nucleation-growth theory – “birth-and-spread growth” mechanism – is employed to provide insight into the important effect of CD on the formation of PANI nanofibers. This mediated-polymerization method is able to produce high quality nanofibers in bulk.     

聚苯胺纳米纤维/锂锌铁氧体复合吸波材料的制备与性能

采用溶胶-凝胶法制备锂锌铁氧体(Li_0.435Zn_0.195Fe_2.37O₄,LZFO),界面聚合法制备纯聚苯胺(PANI)和PANI纳米纤维/LZFO复合材料。通过SEM、XRD、FTIR和矢量网络分析(PNA)等对材料的物相、结构和吸波性能进行了表征和分析。结果表明:制备出的样品分别为PANI、LZFO和不同配比的PANI纳米纤维/LZFO复合材料。在2~18 GHz范围内,PANI纳米纤维/LZFO复合材料的电磁波反射率<-10 dB的波段有2个,吸波性能较纯PANI和LZFO有了很大提高,并且拓宽了吸波频带,当PANI纳米纤维/LZFO复合材料中PANI纳米纤维的质量分数为10%,其综合吸波性能最佳,电磁波反射率<-10 dB的波段分别为2.5~5.5 GHz波段和14.5~16.5 GHz波段,最大吸收峰可达到-33.8 dB。而PANI和LZFO在电磁波反射率<-10 dB的波段只有1个。因此通过PANI纳米纤维接枝铁氧体,可调节电磁参数,提高材料的吸波性能。      

水相/有机相界面扩散控制聚苯胺纳米线生长

将过硫酸铵的盐酸溶液注入溶有苯胺的有机溶剂中形成水相/有机相界面,反应物分子从体相到界面的扩散以及产物从界面到水相的快速扩散可以有效抑制聚苯胺纳米线的团聚.通过使用不同密度的有机溶剂调整水相有机相的相对位置,使纳米线扩散方向与重力方向一致,制备的纳米线长度(由原来的900nm左右增长到2μm左右)和直径分布得到改善,原因是重力由扩散的阻力转变为扩散的助力,纳米线可以更快离开反应界面分散到水相更有效地避免团聚;采用小直径反应器增加反应物扩散程长,提高了聚苯胺纳米线长度(平均长度可达2.5μm左右)并缩小了直径分布范围,分析是因为界面处反应物浓度减小,减缓了苯胺聚合与纳米线的生长速率,使纳米线局部浓度增大变慢从而有效抑制其团聚.     

过氧化苯甲酰在液态聚碳硅烷交联中的应用

聚碳硅烷热解前的交联对于提高其最终陶瓷产率至关重要.研究了过氧化苯甲酰(BPO)引发液态超支化聚碳硅烷(HBPCS)的交联反应对于陶瓷产率的影响.FT-IR和GPC证实,添加为0.5%～2.0%(质量分数,下同)的BPO,即可在80～140℃下引发HBPCS交联;在考察的实验条件下,提高交联温度、延长反应时间或增加BPO用量,均可提高HBPCS交联程度.BPO用量为2.0%时,HBPCS交联样品在1000℃下的陶瓷产率高达65%,比未加BPO的提高25%.     

管状MnO2氧化制备聚苯胺纳米管及其超级电容性能

以管状二氧化锰(MnO2)为氧化剂和模板剂在酸水体系中化学氧化制备了聚苯胺(PANI)纳米管。采用能谱仪、扫描电镜、透射电镜、红外光谱、循环伏安、恒流充放电及交流阻抗谱等测试手段对其结构和电化学性能进行测试;研究不同苯胺单体(ANI)的用量对PANI结构和电化学性能的影响。结果表明,制备的聚苯胺为内径约90nm,外径约350nm,长约2μm的纳米管;在m(MnO2)∶m(ANI)=9∶25时,合成的PANI管状结构比较丰富,在1mol/L H2SO4电解液中比电容达到473F/g。     

Preparation of conductive polyaniline solutions for electronic applications

Electrically conductive processible polyaniline films have been synthesised from the electropolymerization of aniline under non-aqueous conditions. The characterization of the polymer was carried out by spectroscopic methods.     

光交联Zein/PVA-SbQ复合纳米纤维的制备及表征

采用静电纺制备了不同质量比的玉米醇溶蛋白(Zein)/聚乙烯醇-苯乙烯吡啶盐(PVA-Sb Q)复合纳米纤维,在紫外光照射下得到光交联Zein/PVA-Sb Q复合纳米纤维。利用扫描电镜(SEM)对复合纳米纤维的形貌和直径分布进行了分析;傅里叶变换红外光谱(FT-IR)曲线表明,Zein/PVA-Sb Q复合纳米纤维保持了两组分原有的化学功能基团;通过差示扫描量热仪(DSC)研究了复合纳米纤维的热学性能,结果表明其具有较高的热稳定性;静态接触角(CA)测试说明,随着PVA-Sb Q比例增大复合纳米纤维疏水性降低;强力测试表明,PVA-Sb Q的加入增大了Zein纳米纤维的强度。     

Preparation of polyaniline nanostructures using sodium dodecylsulphate

Polyaniline (PANI) nanostructures with an average diameter of 30-35 nm and a conductivity of 2.13-1.15 × 10^− 1 S/cm were prepared using sodium dodecylsulfate (SDS) emulsion in the absence of any added acid. Fiber like nanostructures was observed after 1 and 2 h, whereas an aggregated particulate morphology was observed for 4 and 24 h. The effect of the reaction time on the PANI morphology was monitored using field-emission scanning electron microscopy (FESEM). Furthermore, the effects of the reaction time on the chemical structure, conductivity and crystallinity of PANI are reported.     

含铁碳纳米纤维的制备与表征

在聚丙烯腈的N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的混合溶剂中添加聚二茂铁硅烷,通过溶液的静电纺丝,制备了含聚二茂铁硅烷微相分离的微纳前驱体纤维,经预氧化和炭化,得到负载Fe的碳纳米纤维膜;利用SEM、SEM-EDS和XPS分别对纳米纤维的形貌、尺寸、结构和组成进行了表征。