聚苯胺／膨潤土納米復(fù)合材料的制備

時間：2014-05-21 10:06:33

作者：世邦機器

通過嵌入手段設(shè)計與合成了同時具有某些無機物和有機物雙重性能的新型材料――無機／有機納米復(fù)合材料是科學(xué)家們關(guān)注的課題。Inone等采用膨潤土吸附苯胺單體然后電氧化的方法制備了聚苯胺／蒙脫土復(fù)合材料，由于蒙脫石片體的表面吸附了苯胺，所合成的為聚合物包覆的復(fù)合材料，這樣在一定程度上影響了材料的各向異性。膨潤土加工設(shè)備有很多種，比如膨潤土磨粉機，膨潤土粉碎機等。蔣殿錄（1999）采用離子交換，洗滌除去吸附在黏土顆粒表面的單體，成功地合成了非包覆的聚苯胺／膨潤土層狀納米復(fù)臺材料，并且用紅外光譜等方法對材料進(jìn)行了表征。該材料兼有黏土的離子交換性能和聚苯胺的良好導(dǎo)電性質(zhì)，可望作為電池的電極材料和用于傳感器的電極修飾材料。

將鈉基膨潤土在1mol/L鹽酸苯胺（An）溶液室溫下攪拌48h；洗滌至上層清液無Cl－，加入（NH4）2S2O8，在0℃下聚合2h，然后轉(zhuǎn)移至室溫下反應(yīng)l0h（整個反應(yīng)均在N2氣氛下進(jìn)行），反應(yīng)結(jié)束后離心分離，用1mol/L的HCI洗滌至上層清液中無SO42－；（以0. 5mol/L BaCl2檢測）。

將處理前后的膨潤土樣品進(jìn)行X射線分析。從表中數(shù)據(jù)可以看到，鹽酸苯胺嵌入層向后替代了水合Na+，蒙脫石仍然保持層狀結(jié)構(gòu)，而且層間距變化不大，而聚合后比聚合前層同距明顯增大，這是因為聚合物容易吸附水，從而使層間距變大。另外，從半高寬值的變化可以看到，聚合后比聚合前c軸的有序度明顯提高。

從不同膨潤土的熱重分析譜圖上也可以看到，鹽酸苯胺/膨潤土吸附水的量明顯小于聚苯胺／膨潤土。

從不同膨潤土的FTIR分析譜圖上也可以看到，鹽酸苯胺/膨潤土和聚苯胺/膨潤土都已經(jīng)發(fā)生了鍵合作用。這說明了利用離子交換/化學(xué)聚合的方法成功地合成了非包覆層狀聚苯胺／膨潤土復(fù)合材料。