[发明专利]一种空心四角星形聚苯胺的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种空心四角星形导电聚合物的制备方法，属于特殊形貌导电聚合物材料制备技术领域。

背景技术

导电高分子拥有电学、电化学、力学、光学、磁学等诸多优良性质，在生产生活、军事、航空航天等领域都具有潜在的应用前景。导电高分子材料的形貌和尺寸对聚合物的电性能、气敏传感性能、催化性能有重要的影响。导电聚苯胺常用的制备方法有化学氧化法和电化学合成法，聚苯胺的结构和物理化学性能强烈地依赖于合成方法和条件 (S. H. Cho, K.-H. Shin, J. S. Jang, Enhanced Electrochemical Performance of Highly Porous Supercapacitor Electrodes Based on Solution Processed Polyaniline Thin Films, ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5 (18), 9186-9193. H. H. Wang, E. W. Zhu, J. Z. Yang, P. P. Zhou, D. P. Sun, W. H. Tang, Bacterial Cellulose Nanofiber-Supported Polyaniline Nanocomposites with Flake-Shaped Morphology as Supercapacitor Electrodes, J. Phys. Chem. C 2012, 116 (24), 13013-13019. J. Han, P. Fang, J. Dai, R. Guo, One-Pot Surfactantless Route to Polyaniline Hollow Nanospheres with Incontinuous Multicavities and Application for the Removal of Lead Ions from Water, Langmuir 2012, 28 (15), 6468-6475. A. Kuczynska, A. Uygun, A. Kaim, H. Wilczura-Wachnik, A. G. Yavuz, M. Aldissi, Effects of surfactants on the characteristics and biosensing properties of polyaniline, Polymer International 2010, 59 (12), 1650-1659.)。用化学或电化学法制得的聚苯胺一般呈颗粒状、纤维状或管状结构 (J. L. Liu, M. Q. Zhou, L. Z. Fan, Porous polyaniline exhibits highly enhanced electrochemical capacitance Performance, Electrochimica Acta 2010, 55 (20), 5819-5822. B. M. Lee, J. E. Kim, F. F. Fang, H. J. Choi, J.-F. Feller, Rectangular-Shaped Polyaniline Tubes Covered with Nanorods and their Electrorheology, Macromolecular Chemistry and Physics 2011, 212 (21), 2300-2307. X. L. Luo, I. Lee, J. Y. Huang, M. Yun, X. T. Cui, Ultrasensitive protein detection using an aptamer-functionalized single polyaniline nanowire, Chem. Commun. 2011, 47, 6368-6370.)，水热法制备的聚苯胺通常为空心球 (Y. W. Tan, F. Bai, D. S. Wang, Q. Peng, X. Wang, Y. D. Li, Template-Free Synthesis and Characterization of Singl-Phase Voided Poly(o-anisidine) and Polyaniline Colloidal Spheres, Chem. Mater. 2007, 19 (23), 5773-5778.)或塔形纳米结构，电导率约为0.1~0.01 S/cm (J. B. Fei, Y. Cui, X. H. Yan, Y. Yang, Y. Su, J. B. Li, Formation of PANI tower-shaped hierarchical nanostructures by a limited hydrothermal reaction, J. Mater. Chem. 2009, 19 (20), 3263-3267.)，水热法制备空心四角星形的聚苯胺未见报道。