聚苯胺-Au納米復(fù)合材料的制備與性能及應(yīng)用研究.pdf

1、本文以一步法制備聚苯胺/Au納米復(fù)合材料為目的出發(fā)，分別在純乙醇溶劑、不同乙醇與水體積比的醇水混合溶劑及不同pH值的醇水混合溶劑中通過(guò)用HAuCl4一步法氧化苯胺聚合，制備得到了不同形貌的聚苯胺及聚苯胺/Au納米復(fù)合材料。通過(guò)對(duì)以上各種反應(yīng)條件下的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及得到結(jié)果分析，探究出聚苯胺/Au復(fù)合材料自組裝的影響因素，同時(shí)推測(cè)了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)及可能的形成機(jī)理，并對(duì)所制備的形貌規(guī)整的Au@聚苯胺納米復(fù)合球催化還原4-硝基苯酚及其催化機(jī)理進(jìn)行了研究

2、。主要研究結(jié)果如下:
　　1.乙醇溶劑中，苯胺與HAuCl4直接混合靜置反應(yīng)，成功的合成了Au納米顆粒（粒徑約為2～4nm）均勻分散在聚苯胺基質(zhì)中且形貌規(guī)整的Au@聚苯胺納米復(fù)合球。實(shí)驗(yàn)推測(cè)了Au@聚苯胺納米復(fù)合球可能的形成機(jī)理，認(rèn)為乙醇溶劑是復(fù)合材料能夠形成的關(guān)鍵因素;詳細(xì)的研究了Au@聚苯胺復(fù)合納米球作為催化劑對(duì)4-硝基苯酚還原的催化性能及其催化機(jī)理，證實(shí)了所制備的Au@聚苯胺納米復(fù)合球是一種穩(wěn)定高效的催化劑。
　　2.

3、不同體積比的乙醇與水混合溶劑中，分別在HCl或H2SO4摻雜的強(qiáng)酸條件下，用HAuCl4一步氧化苯胺聚合，制備了不同形貌的金顆粒、聚苯胺及聚苯胺/Au納米復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)討論了所制備的各種材料的可能的形成機(jī)理，證實(shí)了反應(yīng)體系的溶劑和聚合反應(yīng)的速度是影響產(chǎn)物形貌和聚苯胺/Au納米復(fù)合材料復(fù)合度的重要因素。另外，我們推測(cè)90％乙醇混合溶劑且HCl摻雜是在此體系中制備聚苯胺/Au復(fù)合材料的最佳條件。
　　3.以前一章的結(jié)論為基礎(chǔ)，在利于聚

4、苯胺/Au復(fù)合材料合成的條件下，即在90％乙醇混合溶劑中用HCl調(diào)節(jié)體系的初始pH值，同時(shí)用磺基水楊酸鈉作為摻雜劑，通過(guò)HAuCl4一步氧化苯胺聚合，成功的制備出不同形貌的聚苯胺/Au納米復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，在此體系下，反應(yīng)溶劑的初始pH值對(duì)聚苯胺/Au納米復(fù)合材料的形貌及聚苯胺/Au納米復(fù)合材料中聚苯胺的分子量起決定性作用。同時(shí)，我們還提出了在不同pH值下苯胺氧化聚合生成聚苯胺具有不同的聚合機(jī)理:在強(qiáng)酸性條件(pH≤1)時(shí)，苯胺氧