聚苯胺/H2W2O7层状复合材料的制备研究

以层状钨基氧化物(H2W2O7)为无机主体, 用正庚胺改性后的正庚胺/H2W2O7复合物(HTT)为中间体, 通过离子交换、层间O2引发聚合等步骤成功制备了聚苯胺/H2W2O7层状复合材料(PANI/H2W2O7). X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱及差热分析结果表明: 聚苯胺分子已成功地嵌入H2W2O7层间, 层状结构没被破坏, 层间距变至1.19 nm; 聚苯胺的嵌入还大大提高了材料的热稳定性. 讨论了无机主体与有机客体之间的相互作用、聚苯胺在层间的排布形式及苯胺和聚苯胺插入层间的反应机理.     

聚苯胺/金属纳米粒子复合物的制备及性能

基于国内外最新研究文献及本课题组研究工作,从发展历史、制备方法、多功能性方面系统综述了近年来发展起来的聚苯胺/金属纳米粒子复合物。在聚苯胺基体中引入金属纳米粒子的方法可归纳为3大类：原位复合法、直接共混法和层层自组装法。所形成的有机聚苯胺和无机金属杂化复合物不仅能保留各自原有的特异性能,而且二组分之间还存在着相互协同作用,能够极大地提升基体聚苯胺材料的性能,电导率最高可提高100倍,电氧化催化电流最高可提高10倍。分散在聚苯胺膜中的极少量铂微粒就能使不锈钢板的腐蚀电位稳定在钝化区域。聚苯胺/金属纳米粒子复合物所表现出的突出的固有电导性、优异的反应催化性和极强的金属防腐性,使其跻身于为数不多的新型高性能复合材料之列,显示出了诱人的应用前景。     

具有伸展链构象聚苯胺/蒙脱土混杂纳米复合物的合成与表征

报道了具有聚苯胺伸展链构象的聚苯胺／ 粘土（ Ｐ Ａｎ／ Ｍ Ｍ Ｔ） 混杂纳米复合物的合成与表征．用插层聚合的方法将聚苯胺分子链嵌入层状蒙脱土的片层之中,从而得到一种高电导率的聚苯胺／ 层状硅酸盐混杂纳米复合物．通过 Ｘ 射线衍射（ Ｘ Ｒ Ｄ） ,付立叶红外（ Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ） ,四探针电导率测量以及定性和定量的电子光谱分析等手段对产物进行了表征,结果表明,９０ ％ 以上的聚苯胺的分子链被插入蒙脱土的片层中间．由于聚苯胺分子链在受限的纳米空间生成,聚苯胺以伸展的单分子链构象存在．该构象在苯胺的通常聚合中不可能生成．通过对聚合过程进行吸收光谱监测,发现该聚合是扩散控制过程．     

聚苯胺及其复合物对重金属离子的高效吸附性能

基于国外最新文献,系统总结了近年来聚苯胺及其复合物的制备方法及其重金属离子吸附性能,重点分析了吸附性能特征,指出聚苯胺及其复合物具有吸附下限浓度低、达到吸附平衡快以及解吸附性能优异等特点.填充有聚苯胺颗粒的吸附柱在动态处理初始浓度为83 ng/L的汞离子溶液时,经一次吸附与解吸循环操作后,汞离子的富集倍数可达120倍.应用于冷原子吸收光谱的待测样品的浓缩与富集,可以将汞的测试下限拓展到0.05 ng/L.聚苯胺及其复合物在痕量重金属离子的高效富集与灵敏探测等方面展示了广阔的应用前景.     

模板法合成含镧的层状无机-有机纳米复合材料

以表面活性剂十二烷基磺酸钠为模板制备了含稀土元素La的无机-有机纳米复合材料。通过XRD、SEM、HRTEM、EDX等的表征，证明所得的稀土复合物为层状结构，且十二烷基磺酸钠与La的比例为1∶1。考察了反应温度、反应时间以及原料配比等对复合物结构的影响。     

基于石墨烯的材料化学进展

阐述了石墨烯材料化学的最新研究进展,主要包括石墨烯的化学制备、表面修饰及基于石墨烯的复合材料。 在基于石墨烯的纳米复合材料方面,着重介绍了石墨烯与有机高聚物、无机纳米粒子以及其它碳基材料的复合物,同时展望了这些材料在相关领域中的应用前景。     

有序介孔二氧化硅/聚苯胺复合物

本文综述了有序介孔二氧化硅/聚苯胺复合物从出现至今的10余年里的研究进展,介绍了复合物的合成方法,包括气相法、液相法和一步合成法,以及模板剂单体原位合成法等。引入苯胺单体后在孔道内聚合生成聚苯胺,即聚苯胺与有序介孔二氧化硅形成了复合物。该复合物的结构和形貌,以及孔道中聚苯胺的结构形态和电学性质,与本体聚苯胺相比具有显著的变化。这种以有序介孔二氧化硅为模板制备的聚苯胺的单分子导线,有潜力应用在新型的电子或光电子器件上。此外,该复合物因为其独特性质很可能在燃料电池的聚合物电解质膜、湿度传感器、电流变材料以及电化学电容器等方面得到应用。     

二次掺杂对聚苯胺导电复合物性能的影响

研究了聚苯胺与（苯乙烯－丁二烯）三嵌段共聚物或氯碘化聚乙烯复合物在间甲酚二次掺杂前后电导率的变化（提高２个数量级），根据二次掺杂使聚苯胺复合物增强永久形变和断面形貌脆断一次掺杂使卷曲的聚苯胺链展开并通过这间的弱相互作用而自行组成导电能通路，复合物二次掺杂前后的抗张强度和伸长率变化不大，说明其主链间的弱相互作用对应力无贡献，此外，还研究了二次掺杂对复合物在中性和酸必南中电致变色活性的影响。     

改性聚苯胺及其衍生物涂层的防腐性能

导电聚合物作为一种新型高分子材料,由于具有可逆的氧化还原特性,在金属腐蚀防护领域具有潜在的应用前景。在众多的导电聚合物中,聚苯胺因其具有独特的抗点蚀、抗划伤和防止海洋生物附着等特殊性能,被广泛应用于金属材料、化学工业和航海航天等领域, 逐渐成为防腐涂料领域的研究热点。本文通过对单一聚苯胺涂层防腐性能不足的分析,系统总结了近年来改性聚苯胺涂层在金属腐蚀防护领域的研究进展,包括单一环取代聚苯胺涂层和N取代聚苯胺涂层、改性聚苯胺复合涂层和改性聚苯胺复合材料/树脂共混复合涂层;通过各种腐蚀测试手段比较了改性聚苯胺涂层与未改性聚苯胺涂层之间防腐性能的优劣,进一步证明了供电子取代基（如烷基、烷氧基和氨基等）能够提高聚苯胺涂层的防腐性能,复合改性或与树脂共混也能够提高聚苯胺及其衍生物涂层的防腐性能;同时展望了聚苯胺及其衍生物涂料未来发展的新趋势。     

聚苯胺／聚氯乙烯和聚苯胺聚甲基丙烯酸甲酯复合物薄膜三阶非线性光学效应

聚苯胺／聚氯乙烯和聚苯胺聚甲基丙烯酸甲酯复合物薄膜三阶非线性光学效应欧阳萌，龚克成（华南理工大学高分子材料系广州５１０６４１）莫党，王惠，林位株（中山大学物理系广州５１０２７５）关键词聚苯胺复合物，光学透过率，三阶非线性光学效应对于具有共轭双键结构的...     

Lightweight electromagnetic shields using optimized polyaniline composites in the microwave band

A genetic algorithm (GA) was used to optimize a multilayer electromagnetic shield of polyaniline (PANI)–polyurethane (PU) conducting composites in the microwave band. First, the electronic properties of freestanding films with different mass fractions of polyaniline were studied. A very low percolation threshold (0.2%) was found, with a maximum of conductivity of 10⁴ S/m. Second, the electromagnetic shielding effectiveness of the films were investigated in the X and Ku bands (8.2–18 GHz), showing an attenuation increase of 1–40 dB with the mass fraction of polyaniline in the blends. Then, the electromagnetic shielding properties of multi‐layered PAni–PU composites were investigated in order to obtain an attenuation superior to 40 or 80 dB, depending on the application. To improve the performances of the electromagnetic shields, three‐layered PAni–PU composites were made, using an optimization method. The intrinsic physical parameters of the composites were used as a database for the optimization calculation. The optimization results showed that materials with a thickness of <500 µm could answer many industrial or military shielding applications. As the electronic properties can be tuned easily with the mass fraction of polyaniline in the blends, conducting multi‐layered composite materials can be made following the results of the optimization. Their electromagnetic shielding effectiveness was measured, showing good agreement between the measurements and modeling. These results demonstrated that the genetic algorithm allows us to conceive lightweight and high performance electromagnetic shields using intrinsically conducting polymers. The mass per unit of surface of the shield was <200 g/m², giving potential applications in the aeronautics domain. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

Fabrication of Stable Polyaniline Foams and Their Photoelectric Conversion Behaviors

We report a foaming‐polymerization method to prepare stable polyaniline (PANI)/polyvinyl alcohol (PVA) foams. The formation mechanism of the foam materials is investigated and the photoelectric conversion properties of PANI/PVA foams are studied in detail. The enhancement of photoelectric conversion behavior in foams is achieved, which has potential application in solar cells and nano‐electronics devices.     

准二维钙钛矿太阳能电池的研究进展

新型有机-无机杂化二维（2D）钙钛矿具有优良的光电性能、 结晶性和稳定性, 在太阳能电池领域引起广泛关注. 相比于三维（3D）钙钛矿, 由于有机间隔阳离子（OSC）的引入形成独特的层状晶体结构赋予了材料特殊性质: （1） 多层量子阱结构促成材料各项异性的光电性质; （2） 间隔阳离子改变前驱体团簇状态, 实现溶液中高质量的结晶; （3） 间隔层的疏水性质和抑制离子迁移作用, 从本源上改善了钙钛矿的稳定性. 近年来, 针对准2D钙钛矿太阳能电池（准2D-PSCs）展开了广泛研究, 并取得了一系列重要研究成果. 本文从准2D钙钛矿材料的晶体结构与取向、 相分布、 光电性质到器件的能量转化效率与稳定性等方面, 综合评述了近年来准 2D-PSCs的最新研究进展, 总结了晶体结构-材料性质-电池性能之间的作用机制, 并进一步展望了未来研究的趋势.     

掺杂率对乳液聚合制备聚苯胺结构性能的影响

对乳液聚合的十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂聚苯胺(PAn)进行不同pH值溶液浸泡处理。采用元素分析、红外光谱分析、X射线衍射及热失重分析等手段，研究了不同掺杂率对PAn结构性能以及PAn在普通有机溶剂中的溶解性能和导电性能的影响。结果表明：随DBSA掺杂率的增加，PAn的电导率及其在三氯甲烷中的溶解度增加，带有烷基长链的DBSA使PAn形成以DBSA为间隔的有序层状结构；而且合成的PAn-DBSA热稳定性良好。     

掺杂态聚苯胺的性能及其防腐应用研究进展

聚苯胺具有良好的导电性和独特的掺杂-解掺杂特性,成为近年来备受关注的导电高分子材料,其特有的抗划伤、抗点蚀和钝化性能使其在金属防腐领域拥有巨大的应用前景。聚苯胺结构中苯环的存在,使得其分子链具有较大刚性,而分子间氢键又导致其难溶、难熔、可加工性能较差,严重制约了聚苯胺的应用。掺杂过程能有效改善聚苯胺的某些性能,或赋予其新的功能,扩展聚苯胺的应用。本文综述了聚苯胺的掺杂方式、掺杂机理、聚苯胺防腐材料的制备方法,以及其在金属防腐领域的应用,展望了聚苯胺的研究和应用前景。     

含四元环的多环芳香化合物的研究进展

含四元环的多环芳香化合物通常能够表现出独特的光物理和化学性质,在很多领域具有潜在应用价值.分别针对线型、角型、螺旋型和环型含四元环多环芳香化合物的合成方法、分子堆积方式、光电性质及载流子迁移率等方面进行归纳总结.研究表明,表面合成法更利于制得规则形貌的多环芳香化合物;线型类分子表现出了较高的载流子迁移率;角型分子通常显...     

Polyaniline-coated microtiter plates for use in longwave optical bioassays

A technique for coating the wells of microtiter-plates with polyaniline layers and with polyaniline/enzyme layers is presented. The resulting wells are shown to be useful for assaying enzyme substrates (as exemplified for glucose via pH) and hydrogen peroxide (via the redox properties of the film). Analyte detection is based on monitoring the absorption spectra of the polyaniline, which turn purple as a result of redox processes, or green on formation of acids by enzymatic reactions. Hydrogen peroxide (a species produced by all oxidases) and glucose (which yields protons on enzymatic oxidation) have been determined in the millimolar to micromolar concentration range. High sensitivity, film stability and good reproducibility of the measurements make the system an attractive alternative to existing biosensing schemes.     

Polyaniline-coated microtiter plates for use in longwave optical bioassays

A technique for coating the wells of microtiterplates with polyaniline layers and with polyaniline/enzyme layers is presented. The resulting wells are shown to be useful for assaying enzyme substrates (as exemplified for glucose via pH) and hydrogen peroxide (via the redox properties of the film). Analyte detection is based on monitoring the absorption spectra of the polyaniline, which turn purple as a result of redox processes, or green on formation of acids by enzymatic reactions. Hydrogen peroxide (a species produced by all oxidases) and glucose (which yields protons on enzymatic oxidation) have been determined in the millimolar to micromolar concentration range. High sensitivity, film stability and good reproducibility of the measurements make the system an attractive alternative to existing biosensing schemes.     

Advanced cathodes for potassium-ion battery

Potassium-ion battery (KIB) represents an emerging battery technology. Here in this review, we highlight the research progress of cathode materials for KIBs in recent 2 years. Statuses of four typical cathodes, layered metal oxides, polyanion compounds, Prussian blue analogs, and organic cathodes are discussed. Electrochemical performances of the cathode materials are improved through tailoring of the composition, microstructure, and surface modification of the electrodes. Regulating electrode–electrolyte interface also brings about prominent improvement in the rate capability and cycling stability of the cathodes. In particular, we speculate that both layered metal oxides and polyanion compounds should be of great application potential as cathodes for the future KIB full cells.     

聚苯胺/聚砜复合材料的制备及其超级电容性能

通过化学聚合法,制备出盐酸掺杂聚苯胺（PANI）,将其与聚砜（PSF）溶液混合,定量滴加到玻碳电极上制得PANI/PSF复合膜电极。 采用扫描电子显微镜、红外光谱以及X射线衍射对其结构和形貌进行表征。 根据循环伏安曲线、恒电流充放电曲线和电化学阻抗,研究了其作为电极的超级电容性能。 结果表明,多孔结构的PANI/PSF复合材料具有良好的电容性能,其比电容可达到497 F/g,并且该超级电容器具有较小的内阻和较好的循环稳定性。