聚苯胺/碳纳米管的原位复合

通过原位溶液聚合制备了聚苯胺/碳纳米管(PANI/CNT)复合材料。采用透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见光光谱(UV-VIS)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热失重分析(TGA)及差示扫描量热法(DSC)研究了PANI/CNT复合材料的结构与性能。研究表明,苯胺(ANI)的聚合倾向于在碳纳米管(CNT)表面进行,形成PANI包覆的CNT。CNT表面PANI层的厚度随溶液中ANI含量的增加而增加;当溶液中ANI含量较低时,CNT表面PANI层厚度均匀;当ANI含量过高时,CNT表面PANI层厚度不均匀,形成一些颗粒状附着物。PANI与CNT之间主要是物理吸附;PANI/CNT复合材料的电导率远高于PANI本身。同时,PANI/CNT复合材料的耐热性远高于PANI,并受PANI含量影响。     

低温聚苯胺/碳纳米管复合材料的制备

采用原位聚合法合成出了具有较高导电性的聚苯胺及聚苯胺 /碳纳米管复合材料 ,考察了不同碳纳米管添加量对聚苯胺 /碳纳米管复合材料表面形态、材料结构及导电性的影响并进行了表征。结果证实 ,制备出的复合聚苯胺的电导率比所见报道值提高了 1～ 2个数量级 ,为高电导率聚苯胺的合成开辟了更广阔的前景。     

碳纳米管/导电聚苯胺复合材料的制备及相互作用研究进展

综述了近年来通过原位聚合法和化学共价法制备碳纳米管/导电聚苯胺复合材料的最新研究进展,并且重点分析了碳纳米管、聚苯胺之间的相互作用.与原位聚合法相比,化学共价法制备的碳纳米管/导电聚苯胺分子间除了π-π相互作用外,还存在着强烈的化学键作用,能够显著提高导电聚苯胺的热稳定性,同时,导电聚苯胺可提高官能化碳纳米管的电化学氧化还原稳定性.     

有机化学合成法制备碳纳米管/聚苯胺复合材料

通过有机化学合成法使苯胺单体接枝到碳纳米管表面,然后再经化学原位聚合法制备碳纳米管/聚苯胺复合材料.用傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对复合材料的成分和形貌进行表征.用循环伏安法、恒流充放电和电化学阻抗等电化学测试手段来表征复合材料的电化学性能.研究结果表明,所制备的复合材料比容量可达到152F/g(有机电解液),显著高于同样条件下的纯聚苯胺、纯碳纳米管及由原位化学聚合法所制备碳纳米管/聚苯胺复合材料的电化学容量(65、25、80F/g),显示出良好的应用前景.     

聚苯胺-高岭土纳米复合材料的制备与表征

苯胺分子中的氨基-NH_2可与高岭土层间氧原子或羟基—OH形成更强氢键,发生插入反应而“溶胀“。过硫酸铵引发苯胺原位聚合,成功制备了聚苯胺—高岭土纳米复合粉体。经粒度分析、SEM、XRD和导电率测定等手段,表征了复合粉体的结构与性能。结果表明:当高岭土含量达50wt.%时,复合材料的体积电导率为:0.253 S/cm。表观粒度与高岭土相比有较大幅度的提高,但分布变窄。由于层状高岭土的诱导作用,使聚苯胺的结晶度提高,聚苯胺与高岭土之间不是简单的混合,存在氢键相互作用。高岭土层间受限环境和聚苯胺与高岭土之间的氢键自组装,高岭土层间羟基—OH对聚苯胺有质子掺杂作用,使聚苯胺的结构与性能发生了变化。     

碳纳米管的力学性能及聚合物/碳纳米管复合材料

综述了碳纳米管（CNTS）的制备方法、结构与力学性能的关系，介绍了近年来聚合物／碳纳米管复合材料的最新进展，对现有聚合物／碳纳米管复合材料的制备方法存在的主要问题进行了分析。     

原位聚合法制备聚苯胺/多壁碳纳米管纳米复合材料及其热稳定性能

为合成树脂/聚苯胺(PANI)/多壁碳纳米管(MWCNTs)三元纳米复合电磁屏蔽材料的制备提供理论依据,在苯胺的盐酸溶液中,以过硫酸铵为氧化剂,采用原位聚合法制备PANI/MWCNTs纳米复合材料,并对PANI/MWCNTs纳米复合材料的结构、形貌以及热稳定性能进行研究。结果表明:PANI成功包覆在MWCNTs表面,且PANI和MWCNTs存在一定的相互作用;PANI在MWCNTs表面不均一性的有序生长,有效地改善了MWCNTs的分散性;PANI/MWCNTs纳米复合材料的热分解起始温度达到280℃,当温度为364℃时,热失重率为20%,说明PANI/MWCNTs纳米复合材料具有良好的热稳定性。     

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。     

碳纳米管的等离子体功能化及其聚苯胺复合材料的制备

采用等离子体技术对碳纳米管(CNTs)功能化,而后与苯胺原位聚合制备CNTs/聚苯胺(PANI)复合材料。电导测试结果表明:相对于CNTs的强酸氧化法(0.936S/cm),等离子体处理更易获得高电导率的复合材料(2.86S/cm)。相应的最佳等离子体工艺参数为:处理功率50W、时间5min、压力0.08Torr、温度110℃、磁场线圈电流0.08A及电极距离5cm。SEM观察发现:聚合后,CNTs的光滑表面转变成粗糙结构,同时管径增加了80nm。XRD、FTIR及Raman结果均证实:PANI被均匀包覆于CNTs的表面。     

导电聚苯胺/二氧化锰复合材料原位化学合成制备及表征

通过合理选择二氧化锰加入苯胺/过硫酸铵/酸水反应体系的时间,制备了各种含量的聚苯胺/二氧化锰复合材料(PANI/MnO₂)。用FTIR、UV-VIS、XRD和SEM对原位制备的PANI/MnO₂进行了表征。XRD证明了原位合成的复合材料中聚苯胺组分为无定型,MnO₂的晶型在反应前后未发生变化。SEM证明了反应中形成的聚苯胺倾向于在MnO₂颗粒表面沉积,得到一种包裹型的PANI/MnO₂复合材料。用苯胺的盐酸溶液在静止状态下处理复合材料,可得到一种树状珊瑚形貌的聚苯胺,这种形貌的聚苯胺不同于酸水体系中常见的颗粒状聚苯胺。     

碳纳米管/聚苯乙烯复合材料的制备及流变行为

强酸氧化法对多壁碳纳米管(CNTs)进行了纯化,用FT-IR和TEM对CNTs的纯化效果和形态进行了表征。制备了CNTs/PS纳米复合材料,在ARES-RFS型旋转流变仪上对复合材料的动态流变行为进行了研究。结果表明,与纯聚合物相比,CNTs的加入使复合材料熔体呈现出由类液体粘弹行为向类固体粘弹行为的转变,表现为在低剪切速率作用下,纳米复合材料的黏度和储存模量对频率的依赖性变小。     

聚苯胺纳米矩形管的制备与表征

以樟脑磺酸(CSA)为掺杂剂、过硫酸铵为氧化剂.在水溶液体系中通过苯胺原位聚合制得直径为300～600nm的聚苯胺纳米矩形管,其导电率为0.1～1S/cm.通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对产物的形貌进行表征.发现n(CSA)/n(ANi)将影响产物的形貌.利用傅立叶红外光谱(FT-IR)和紫外一可见光谱(Uv_vis)对聚苯胺分子结构进行表征,发现产物是质子化掺杂的聚苯胺.通过X射线衍射(XRD)分析发现,聚苯胺纳米矩形管比纤维结构具有更好的分子链排列规整性.     

聚苯胺接枝多壁碳纳米管复合材料的结构与性能研究

多壁碳纳米管(MWNTs)经对苯二胺功能化后,通过原位聚合及去掺杂反应,首次制备了能在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中稳定溶解的本征态聚苯胺(EB)接枝MWNTs(EB-g-MWNTs)复合材料。复合材料中EB与p-MWNTs通过酰胺键连接,形成以p-MWNTs为核、EB为壳的纳米结构,并且EB的结构规整度提高;当该复合材料溶解在NMP中时,溶解度为33.72mg/mL,稳定性好,至少可保存1个月。     

碳纳米管/聚苯胺化学修饰电极的制备及其对抗坏血酸的检测

通过恒电压沉积法将纳米金属镍沉积于石墨电极表面, 经化学气相沉积法在石墨电极表面原位生长出碳纳米管(CNTs), 通过电化学聚合法在CNTs表面原位聚合聚苯胺, 从而获得化学修饰电极。采用扫描电子显微镜对所得电极形貌结构进行表征, 并研究CNTs与PNAI复合电极对抗坏血酸(AA)的检测效果。研究结果表明: 制备的CNTs都能均匀地生长在石墨电极表面, 纳米中空管状结构都保持完好; PANI均匀地包覆在CNTs管壁上, 复合材料呈现出典型的三维网状结构。所制备的CNTs/PANI修饰电极对AA具有良好的电化学响应, 其中管径较小CNTs的修饰电极对AA的电化学响应更强: 具有更宽的检测范围和更低的检出限。其检测线性范围为1.0×10^-6~4.5×10^-4 mol/L, 检出限为1.0×10^-7 mol/L (S/N = 3)。且具有良好的稳定性、重复性和可靠性。     

阵列式碳纳米管对聚苯胺导电性能影响

用原位聚合法制备了聚苯胺／碳纳米管复合材料,研究了碳纳米管加入时间、搅拌速度等工艺因素对复合材料导电性能的影响。用四极电子电位差计和HT600透射电子显微镜对该复合材料的导电性能和微观形态作了检测。试验结果表明：在原位复合条件下,聚苯胺可以完全包覆在碳纳米管上,而且碳纳米管在聚苯胺基体中呈网状分布,使复合材料的导电性能得到改善。     

PP/碳纳米管复合材料的制备及电性能

采用原子转移自由基(ATRP)活性聚合方法在多壁碳纳米管(MWNT)表面接枝丙烯酸丁酯聚合物(PBA),并以此对聚丙烯(PP)进行改性。红外光谱(FT-IR)及透射电子显微镜(TEM)测试结果表明,采用ATRP法成功地将PBA接枝到多壁碳纳米管(MWNT)表面。对PP/MWNT复合材料电性能研究表明,MWNT-PBA的添加比MWNT-COOH更能降低复合材料的电阻率。MWNT-PBA的加入可使PP从绝缘材料转变为抗静电材料。MWNT-PBA和MWNT-COOH加入PP都能提高材料的电性能,而MWNT-PBA比MWNT-COOH的作用更加明显。     

聚苯胺纳米复合材料的研究进展

综述了聚苯胺纳米复合材料的制备方法,结合典型事例详细评述了化学氧化和电化学合成法、等离子体聚合、原位聚合法、乳液和微乳液聚合、插层法、溶胶-凝胶法、自组装技术等各种制备方法的优缺点,并展望了聚苯胺纳米复合材料的研究方向与应用前景.     

Direct Growth of Polyaniline Chains from N‐Doped Sites of Carbon Nanotubes

Polymer grafting from graphitic carbon materials has been pursued for several decades. Unfortunately, currently available methods mostly rely on the harsh chemical treatment of graphitic carbons which causes severe degradation of chemical structure and material properties. A straightforward growth of polyaniline chain from the nitrogen (N)‐doped sites of carbon nanotubes (CNTs) is presented. N‐doping sites along the CNT wall nucleate the polymerization of aniline, which generates seamless hybrids consisting of polyaniline directly grafted onto the CNT walls. The resultant materials exhibit excellent synergistic electrochemical performance, and can be employed for charge collectors of supercapacitors. This approach introduces an efficient route to hybrid systems consisting of conducting polymers directly grafted from graphitic dopant sites.     

超级电容器聚苯胺/活性中间相炭微球复合电极材料的研究

以具有高比表面积的活性中间相活性碳微球(a-MCMB)、苯胺(ANI)为主要原料,过硫酸铵为氧化剂,通过原位化学聚合法在a-MCMB表面沉积聚苯胺(PANI),首次制得纳米PANI/a-MCMB新型复合材料,通过XRD、SEM对样品的晶型结构和表面形貌进行表征,并将得到的复合材料组装成超级电容器,用循环伏安、交流阻抗、恒流充放电以及循环性能测试技术对该材料进行电化学测试。结果显示,在1MH2SO4溶液中,复合材料的比容量达到288.46F/g。