羧甲基壳聚糖掺杂聚苯胺的制备及其在盐酸溶液中对碳钢的缓蚀性能研究

选用结构中同时带有羟基、羧基和氨基的羧甲基壳聚糖为掺杂酸,通过改变掺杂酸与苯胺单体的比例实现了产物从纳米纤维(直径为100nm)到空心微米小球(直径为200nm)的转变.傅立叶红外(FTIR)和紫外可见光谱(UV)表征结果表明,纳米纤维和空心微米小球均为掺杂态聚苯胺.另外,采用电化学交流阻抗技术和动电位极化方法研究了所得聚苯胺在0.5mol/L盐酸溶液中对碳钢的缓蚀作用.结果表明,聚苯胺的加入量为40mg/L时,其对碳钢的缓蚀效率高达91.6%～92.3%.     

由苯胺二聚体电化学制备聚苯胺的形貌可控性初探

以苯胺二聚体（N-phenyl-p-phenylenediamine）为起始单体,在1 mol·L^-1高氯酸水-乙腈混合液中,玻碳电极表面电化学制备聚苯胺. 实验结果表明,苯胺二聚体单体的聚合电位比苯胺单体的低约0.2 V,并且其聚合物具有更高的形貌可控性. 苯胺二聚体单体浓度分别为1、5和10 mmol·L^-1时,采用分步恒电流法可分别制备出形貌均一的聚苯胺纳米粒子（粒径30 nm）、超长的纳米线（> 5 μm 直径50 nm）和大面积纳米片（4 μm × 2 μm × 30 nm）.     

氯化铁氧化掺杂的聚苯胺纳米纤维团簇

没有外加质子酸的条件下,以氯化铁为氧化剂和掺杂剂,在界面体系中由苯胺(An)采用“无模板”的方法成功地制备了电导率为10-2～10-1S/cm的聚苯胺纳米纤维(d=20～30nm).实验证明FeCl3同时起到氧化剂和掺杂剂的双重作用,从而进一步简化了导电聚苯胺纳米纤维的合成条件.与使用过硫酸铵为氧化剂的传统聚合方法相比,FeCl3较小的氧化/还原电位使产物具有较小的直径和较高的结晶性.同时发现聚苯胺的形貌和电导率均与[FeCl3]/[An]的比例有关.FTIR,UV-Vis,XRD结构表征证实所得的聚苯胺纳米纤维为掺杂态.     

基于碳纸电极电化学快速合成聚苯胺纳米纤维

利用碳纸电极,采用循环伏安法、恒电流法和恒电位法等电化学聚合法快速合成了高氯酸掺杂聚苯胺纳米纤维.利用电子显微镜、红外光谱和四探针测定仪等对聚苯胺的微观形貌结构、掺杂度和电导率进行了研究.用循环伏安法对聚苯胺的电化学特征进行了分析.研究发现,3种方法合成的聚苯胺均为纳米纤维状结构,长度达3μm,直径为50~150 nm.其中,循环伏安法合成的聚苯胺纳米纤维的均一性和电导率均优于其它2种方法,其电导率高达5.97 S/cm.另外,聚苯胺合成速率顺序为恒电流法>循环伏安法>恒电位法,且恒电流法合成的聚苯胺纳米纤维电极材料的放电比容量最大(578 F/g),电容性能最好.     

超疏水导电聚苯胺的界面聚合

采用界面聚合和无模板法相结合的方法, 以具有疏水链的全氟癸二酸(PFSEA)为掺杂剂, 通过调节苯胺单体和FeCl₃氧化剂的浓度实现了聚苯胺三维微/纳米结构形貌和尺寸的可控制备. 扫描电子显微镜测量结果显示, 聚苯胺是由一维纳米纤维自组装形成的三维微球结构; 红外吸收光谱和紫外-可见吸收光谱结果表明, 聚苯胺微球为掺杂态. 室温下, 该微/纳米结构聚苯胺微球的电导率为 9.6×10^-3 S/cm, 表面水接触角为161.4°, 表现出半导体特性和超疏水性.     

热致相分离制备聚乳酸纳米纤维支架

本研究以二氧六环/叔丁醇为溶剂体系,采用热致相分离方法制备出具有多级孔径的三维连通的聚乳酸纳米纤维支架. 探讨了陈化、陈化温度、聚合物浓度、二氧六环/叔丁醇 (溶剂/非溶剂)比例对纳米纤维支架的结构和纤维直径大小的影响. 结果表明,陈化对较低聚合物浓度下(≤7%)纳米纤维结构的形成影响明显,而在较高聚合物浓度时(＞10%),只要控制在一定温度下相分离即可形成纳米纤维结构的支架;较低的陈化温度(≤5℃)有利于纳米纤维状网络结构(直径约20-300nm)的形成,且随着陈化温度的下降,纤维网络结构分布更加均匀;聚乳酸浓度增加, 纤维细化,网络结构分布更均匀,所形成的孔结构也更致密;叔丁醇含量≤12%时,纤维直径变化不大;当叔丁醇含量＞12%时,纤维直径明显增加(约500 nm).     

基于AuCl(油胺)复合物合成形貌可控的金纳米结构

简要综述了使用一价金复合物AuCl(油胺)作为前驱物合成形貌可控的金纳米结构的相关工作. 通过改变有机溶剂、添加异质金属纳米粒子及控制反应温度等手段, 成功合成出球形的金纳米粒子(平均直径12.7 nm)、超细金纳米线(平均直径1.8 nm)及超细金纳米棒(平均直径2 nm); 并通过牺牲磁性纳米粒子模板的方法合成出枝状金纳米结构. 除了对合成方法和过程的介绍, 还简要讨论了每种纳米结构的形成机制.     

聚苯胺纳米纤维固定化辣根过氧化物酶的合成及性能研究

FeCl3为氧化剂合成了聚苯胺纳米纤维,纤维直径20~30 nm,并以此为载体对辣根过氧化物酶进行了固定化.SEM,FTIR,UV-Vis等结构表征证明辣根过氧化物酶HRP中的质子可作为掺杂剂与聚苯胺主链中的氮结合,酸根离子作为对阴离子依附于聚苯胺主链周围,实现了聚苯胺载体对生物酶的固定化.聚苯胺纳米纤维具有较大的比表面积,有利于增加酶的负载量,提高固定化酶活性.该方法简单,快速,载体材料无需活化.与游离酶相比,固定化酶对pH,高温的耐受性,不同温度下的热稳定性均有了明显的提高,在4℃条件下保存7周后固定化酶活性几乎没有损失,重复使用6次后仍可保持80%的酶活,说明纳米结构的聚苯胺是一种良好的载体,可实现生物酶的高效固定化.     

在一种新的溶剂体系中通过静电纺丝制备TiO2纳米纤维

以钛酸四丁酯为前驱体, 醋酸纤维素为模板纤维, 丙酮/N,N-二甲基乙酰胺为溶剂, 通过静电纺丝, 水解和450 ℃煅烧制备了直径约为80 nm的锐钛矿型TiO₂纳米纤维. 通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和N₂吸脱附法表征了TiO₂纳米纤维的形貌、直径大小、晶态、比表面积、孔结构及分布. 研究表明该纳米纤维由大小为9.2 nm的颗粒组成, 纤维内含有大量直径为1.7～21 nm的介孔. 它具有与直径为25 nm的商业化Degussa P25相似的高比表面积, 约为50 m²/g. 研究了TiO₂纳米纤维对有机小分子化合物罗丹明B (RhB)和苯酚的光催化降解. 结果表明: 以6 mg/L的RhB和10 mg/L的苯酚水溶液为母液, 以质量分数为0.05%的TiO₂纳米纤维膜为催化剂, 在500 W的紫外灯照射下, 2 h内约90%的RhB和75%的苯酚能被光催化降解.     

同轴静电纺丝法在纳米中空Ti02纤维中填充Ag的应用

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶胶,钛酸四正丁酯和PVP溶胶,银颗粒为前驱体,以共轴静电纺丝法制备了银填充的TiO2中空纳米纤维.将双组分纤维在200℃下热处理去除乙醇与表面吸附水后,继而在空气气氛中焙烧至600℃.可以得到在内表面上沉积银颗粒的TiO2纳米管,银颗粒的直径为5-40 nm,TiO2纳米管的外径150-300 nm.管臂厚10-20 nm.用红外吸收光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等测试手段对超细纤维进行了表征.中空纤维的直径和管壁可以通过改变电纺参数来调节.与Ag-TiO2纳米纤维、TiO2纳米中空纤维、TiO2纳米纤维及TiO2纳米粉体相比较,Ag颗粒填充的TiO2纳米中空纤维在光分解亚甲基蓝上表现出了更好的光催化性能.     

Size- and shape-dependent transformation of nanosized titanate into analogous anatase titania nanostructures

A size- and shape-dependent morphological transformation was demonstrated during the hydrothermal soft chemical transformation, in neutral solution, of titanate nanostructures into their anatase titania counterparts. Specifically, lepidocrocite hydrogen titanate nanotubes with diameters of approximately 10 nm were transformed into anatase nanoparticles with an average size of 12 nm. Lepidocrocite hydrogen titanate nanowires with relatively small diameters (average diameter range of < or = 200 nm) were converted into single-crystalline anatase nanowires with relatively smooth surfaces. Larger diameter (>200 nm) titanate wires were transformed into analogous anatase submicron wire motifs, resembling clusters of adjoining anatase nanocrystals with perfectly parallel, oriented fringes. Our results indicate that as-synthesized TiO2 nanostructures possessed higher photocatalytic activity than the commercial titania precursors from whence they were derived.     

自组装的氢氟酸掺杂的聚苯胺微/纳米管

以氢氟酸为掺杂剂,采用无模板法制得了高电导率(10-2-10-1S/cm)聚苯胺微/纳米管(d=85-420nm).当[HF]/[An]=0.5时所得微/纳米管的形成机率高达100%.发现微/纳米管的直径和电导率均随[HF]/[An]比例的增加而增加.FTIR,UV-Vis,XRD结构表征证明所得的聚苯胺微/纳米管为掺杂态.     

静电纺丝制备Eu(BA)3phen/PANI/PVP光电双功能复合纳米纤维及其性能

采用静电纺丝技术将聚苯胺(PANI)和稀土配合物Eu(BA)3phen掺杂到高分子材料聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中, 制备出新型的具有光电双功能的Eu(BA)3phen/PANI/PVP复合纳米纤维. 采用扫描电子显微镜、 X射线能量色散谱仪、 荧光光谱仪及宽频介电松弛谱仪对样品进行了表征. 实验结果表明, 复合纳米纤维直径为(270±31) nm. 在275 nm紫外光激发下, Eu(BA)3phen/PANI/PVP复合纳米纤维发射出主峰位于580, 594和617 nm的红光, 对应于Eu3+的 5D0→7F0, 5D0→7F1和5D0→7F2跃迁. 当m[Eu(BA)3phen]:m(PANI):m(PVP)=15:10:100 时, 复合纳米纤维的荧光发射最强. 复合纤维的电导率随PANI含量的增大而升高. 在m(PANI):m(PVP)=50:100时, 其电导率在高频(106 Hz)下达到1.5×10-6 S/cm.     

Preparation of highly conductive, self-assembled gold/polyaniline nanocables and polyaniline nanotubes

One-dimensional gold/polyaniline (Au/PANI-CSA) coaxial nanocables with an average diameter of 50-60 nm and lengths of more than 1 mum were successfully synthesized by reacting aniline monomer with chlorauric acid (HAuCl(4)) through a self-assembly process in the presence of D-camphor-10-sulfonic acid (CSA), which acts as both a dopant and surfactant. It was found that the formation probability and the size of the Au/PANI-CSA nanocables depends on the molar ratio of aniline to HAuCl(4) and the concentration of CSA, respectively. A synergistic growth mechanism was proposed to interpret the formation of the Au/PANI-CSA nanocables. The directly measured conductivity of a single gold/polyaniline nanocable was found to be high (approximately 77.2 S cm(-1)). Hollow PANI-CSA nanotubes, with an average diameter of 50-60 nm, were also obtained successfully by dissolving the Au nanowire core of the Au/PANI-CSA nanocables.     

Preparation and self-assembly of copper nanoparticles via discharge of copper rod electrodes in a surfactant solution: a combination of physical and chemical processes

Cu nanoparticles with a mean diameter of 10-15 nm were prepared and self-assembled via discharge of bulk copper rods in a cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)/ascorbic acid solution. Ascorbic acid was used as a protective agent to prevent the nascent Cu nanoparticles from oxidation in the solution; otherwise spindle-like Cu₂O/CuO structures, with a lateral dimension of 30-50 nm and length of up to 100 nm, were formed in pure deionized water. The surfactant CTAB had a critical influence on self-assembly of spherical Cu nanostructures (with diameter of 700 nm-1 μm). Such a low-temperature and non-vacuum method, exhibiting the characters of both physical and chemical processes, provides a versatile choice for economical preparation and assembly of various metal nanostructures.     

盐酸丁卡因-赤藓红反应体系的吸收光谱及分析应用

建立一种测定盐酸丁卡因的分光光度新方法。 在pH=4.0的Britton-Robinson（BR）缓冲溶液中,盐酸丁卡因（TC·HCl）与赤藓红（ET）形成1∶1的离子缔合物,导致溶液的吸收光谱变化,除在516 nm处产生明显的褪色作用外,并在558 nm处出现增色现象。 TC·HCl在0.1×10^-6~7.2×10^-6 g/mL范围内其质量浓度与褪色波长和增色波长处的吸光度变化值均呈良好的线性关系。 褪色法和增色法的摩尔吸光系数（ε）分别为3.30×10⁴和2.22×10⁴ L/(mol·cm)。 当用双波长叠加法时,ε值为5.52×10⁴ L/(mol·cm)。 研究了适宜的反应条件和分析化学性质,并结合量子化学AM1法讨论了反应机理。 方法用于人血清及尿样中盐酸丁卡因的含量测定,回收率在98.1%~103.3％之间。     

Electromagnetic functionalized cage-like polyaniline composite nanostructures

Novel cage-like and electromagnetic functional polyaniline (PANI)/CoFe2O4 composite nanostructures, in which the self-assembled PANI nanofibers (approximately 15 nm in diameter) entwined around the octahedral CoFe2O4 magnet acting as the nucleation site or template, were successfully prepared by FeCl3 as either oxidant and dopant via a self-assembly process. The coordination effect of the magnet as a nucleation site or template and the magnetic interaction between the PANI nanofibers and CoFe2O4 as a driving force results in such cage-like nanostructures. The cage-like composite nanostructures not only have high conductivity (sigmamax approximately 5.2 S/cm), but also show a typical ferromagnetic behavior.     

聚苯胺嵌入氧化石墨复合物的合成及表征

近年来,聚苯胺类导电高分子嵌入无机片层化合物的报道日趋增加.这些材料中,由于无机/有机的纳米复合,一方面使无机材料的传输性能,如导电性等有极大改善,同时也使该类材料的电化学性能有极大的提高.因此对这类纳米复合材料的研究越来越为广大科研工作者所重视[1～8].作为一种二维的层状化合物,氧化石墨层间大量极性基团的存在虽然赋予了氧化石墨丰富的嵌入化学(Ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｅｃｈｅｍｉｓｔｒｙ)[7～11],但在一定程度上也破坏了原石墨的晶体结构,致使其导电率大大降低(接近非导体).因此,如何以常用的纳米复合技术实现氧化石墨(ＧＯ…     

一维有序聚苯胺纳米阵列的制备及电化学储能性能

以导电玻璃FTO为基底电极, 在硫酸溶液中, 分别研究了苯胺单体浓度和恒定电流大小对聚苯胺(PANI)形貌的影响; 同时恒定苯胺单体的浓度和工作电流, 探究了不同类型的质子酸对PANI阵列形貌的影响. 结果表明, 采用恒电流方法可以制备出一维有序PANI纳米线阵列, 而且当苯胺的浓度为0.1 mol/L, 恒电流法的工作电流密度为0.03 mA/cm²时, 所制备的PANI纳米线阵列形貌最佳; 当用HCl, HNO₃和对甲苯磺酸(p-TSA)作为合成PANI的支持液时, 得到树桩状的PANI 纳米结构, 不能得到均一的纳米线阵列结构. 电化学性能测试结果表明, 制备的最佳形貌PANI纳米线阵列的比电容值可达560 F/g; 循环1000周后电容损失率为11%.