静电自组装制备氧化铁/聚苯胺核壳粒子的研究

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聚苯胺由于具有单体价格低廉、良好的导电性和化学稳定性及独特的氧化还原等特性,被认为是最有应用前景的功能聚合物之一。氧化铁由于色谱广、无毒、价廉等优点,而广泛应用于各种领域。金属氧化物/聚苯胺复合材料由于材料之间的“界面增效”而具有特殊的性能,在量子器件,磁记录材料,传感器,电容器,影印墨粉,导电涂料,充电电池等领域有着广阔的应用前景,引起了广泛关注。本文采用强迫水解法制备了单分散的准球形α-Fe2O3和纺锤形β-FeOOH纳米粒子,其平均粒径(长度)分别为50nm和150 nm,测得α-Fe2O3等电点电位为pH=4.5,β-FeOOH等电点电位为pH=6.0。通过化学氧化法,添加不同的表面活性剂,制备了PANI纳米粒子,应用TEM、FT-IR、UV-Vis光谱及循环伏安曲线等测试了PANI的结构及性能。其中以聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为表面活性剂制得的PANI粒径最小,平均粒径为15nm。通过α-Fe203,p-Fe00H和PANI纳米颗粒的表面修饰,利用层层自组装技术将PANI分别组装在α-Fe2O3和β-FeOOH纳米粒子表面,得到α-Fe2O3/PANI、β-FeOOH/PANI核壳纳米粒子。应用TEM, XRD, FT-IR和循环伏安曲线对核壳粒子结构和性能进行了研究。讨论了体系的pH值、反应温度、反应时间等因素对核壳粒子结构的影响。
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