剥离剂对磷酸锆掺杂聚苯胺材料性能的影响

聚苯胺(PANi)具有原料廉价易得、合成简便、良好的环境稳定性、独特的掺杂机理等优点,成为众多聚合物中的研究热点,已被广泛应用于电学、光学等领域.然而PANi作为一种重要的导电聚合物,由于在加工中容易丢失导电性,限制了其广泛的应用.因此,如何提高PANi的电导率、热稳定性和加工性,是促进实用化的关键.α—ZrP是近年来发展起来的多功能纳米材料,是一种合成的结构规整的层状无机物,其离子交换容量(600mmol/100g)是粘土的6倍,且α—ZrP羟基中的质子氢可以在层内空间自由扩散,是具有一定强度的质子酸,加之仅一ZrP良好的稳定性,该化合物在电学、光学、催化、生物载体等领域的应用越来越广泛,其中在改变聚苯胺的导电性上进行了广泛的研究.1995年Chang等人苯胺插入有机膦酸锆后聚合生成PANi—ZPS,研究发现复合材料的热稳定性和电导率得到了提高;2003年Wang等人利用超声波将苯胺插入γ—ZrP层间,γ—ZrP层板被剥离,层间距增大到1.6nm,制备了性能优异的γ—ZrP/PANi复合材料;2006年Takei等通过剥离γ一ZrP,利用阳极电沉积制备的铂电极上高取向的γ一ZrP与PANi插层的复合膜,膜的厚度可以控制在微米级别p1;2005年Sukanta等研究了α—ZrP/PANi复合材料的结构引,发现苯胺分子不易进人α—ZrP层间,复合效果不是很好,电导率为lO-4S cm-1“数量级,对导电性的改善不是很理想.聚苯胺与α一ZrP的复合,最大的问题是Ani在层间的扩散,由于α—ZrP的层间距很小,所以苯胺分子不能很好的进入层间.最好的解决方法就是利用α—ZrP层板的剥离以实现大分子的组装,然而,剥离α—ZrP改性聚苯胺的研究目前缺乏较为系统的研究.本文通过不同的剥离剂对α—ZrP进行剥离,以研究不同剥离剂对复合材料的结构和导电性能影响的关系.
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