界面聚合法制备PANI／TiO2纳米复合纤维材料

Ｎ） Ｉ因其具 有较 高的 电导率 、稳定性 好 、 原料 便宜 、 易合 成等 优点具 有潜 在 的实际 应用 价值 Ｊ 无 ．将 机 半导体 纳米微粒 和 Ｐ Ｎ 制 成 复 合 材 料 ，其 光 电等 性 能 与 纯 Ｐ Ｎ ＡＩ Ａ Ｉ的相 比均 有 提 高 ， 中 ，Ｐ Ｎ／ 其 Ａ Ｉ ＴＯ ｉ 纳米复合 材料有 望在 电催化 、 电池 、 电转 换等领 域获得 新 的应用和 突破 ．目前 ， 光 制备 Ｐ Ｎ／ ｉ Ａ ＩＴＯ
Ｔ Ｍ在 日本 电子公 司的 Ｊ Ｍ一０ Ｓ Ｅ Ｅ １０ Ｘ型 电子透 射显 微镜 上测 定 ， 品分散 在 无水 乙醇 中 ； Ｒ 在 样 Ｘ Ｄ
日本 Ｒｇｋ ｉ ｕ公 司的 Ｄ ＭＡ 一Ｃ型 ｘ射 线衍 射仪上 测定 ，Ｃ ａ ． Ｘ３ ｕ硒 辐射 ，管 电流 ２ Ａ，管 电压 ４ Ｖ， ５ｍ ０ｋ
维普资讯 http://www.cqvip.com
４６ ｌ
高 等 学 校 化 学 学 报
Ｖ１ ９ ０． ２
维普资讯 http://www.cqvip.com
Ｖｏ ． ９ １２
２０ ０ ８年 ２月
高 等 学 校 化 学 学 报
ＣＨＥ ＣＡＬ Ｊ ＭＩ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＩ Ｓ ＵＮＩ ＲＳ ＴＩ ＮＥ Ｅ ＶＥ Ｉ ＥＳ
Ｎｏ ２ ．
４１ ～４１ ５ ８
界 面 聚 合 法 制 备 Ｐ Ｎ ／ ｉ ２ 米 复 合 纤 维 材 料 Ａ ＩＴＯ 纳
材 料 的合 成领域 中．近些 年来 ， 我们 也进行 了该 方面 的研 究 ， 并成 功 的制 备 了 聚苯胺 纳 米管 和 纳米 纤 维 、聚糠醛 纳米球 等纳米 结构材 料 ． 无 机／ 有机 纳米复 合材料 集无 机 、 有机 和纳米 材料 的特 点于一身 ， 具有许 多优 良性能 ．聚苯胺 （ Ａ Ｐ—
扫 描速度 １。ｍｎ 红外 光谱在 美 国 ＤＧＬ Ｂ公 司的 Ｆ Ｓ００型傅 里 叶 变换 红 外光 谱 仪 上测 定 ， Ｂ ０／ ｉ； ＩＩＡ Ｔ ３０ Ｋｒ
收 稿 日期 ：２０ －７２ ． ０ ７０ － ７ 基 金项 目：甘肃 省 自然 科 学 基金 （ 准 号 ： Ｚ ０ １Ａ ５０ ４， ７ ０ Ｊ Ａ １ ） 助 ． 批 ３ Ｓ４ 一２ －３ ０ １Ｒ Ｚ １９ 资 联 系 人 简介 ：苏 碧桃 ，女 ， 士 ， 授 ，主要 从 事 纳 米 半 导 体 材料 与光 催 化 研究 ．Ｅ ｍ ｉ： ｕ ｔ ０ ＠ｓ ａ ｔｍ 博 教 — ａ ｓｂ ６ ８ ｉ ．ｏ ｌ ０ ｎ
摘要
采用界面 自组装 聚合 的方法 ， 成功地制备出 Ｐ Ｎ／ ｉ 纳米复合纤维材料 ， Ａ ＩＴＯ 采用 Ｔ Ｍ， ＴＲ， Ｒ Ｅ Ｆ Ｉ Ｘ Ｄ及
Ｔ Ｇ等技术对其形貌 、结构 及热稳定性能进行 了表征 ， 并考察 了苯胺单 体浓度 、 ｉ 的活化与否对复合材料 ＴＯ 形貌的影响．结果表明 ， ｉ 的活化处 理是影 响该 复合材 料形 貌 的主要 因素 ，活化处 理后 的 ＴＯ ＴＯ ｉ：能进入 Ｐ Ｎ 纳米纤维 的内部 ， ＡＩ 且分散得更加均匀 ； Ａ ＩＴＯ Ｐ Ｎ／ ｉ 纳米复合纤维 的直径 随着苯胺单 体浓度 的增加而增
界 面聚合 法是指 分别溶 解在互 不相 溶 的两 种 溶剂 中的单 体 和／ 催化 剂 向界 面扩散 、在界 面 上接 或
触并进 行反 应形成 聚合产 物 的方 法．利用界 面 聚合 反应 制备具 有纳米 结构 的高分 子材 料具 有 反应 速度 快 、反应条 件温和 、 率高和对 反应单 体 纯度要 求不 高等 优点 ．以前 世界 上 多利 用该 法 制备 聚 酯膜 及 产 微胶囊 ， ，自从 ２ ０ ２ １ ０ ４年 Ｈｕｎ ａｇ等 利 用该法 制备 了聚苯胺 纳米 纤维 ， 才将界 面 聚合法 引入 到 了纳米
加．同时 ， ｉ 的加入改善了 Ｐ Ｎ 的耐热性能．采用该法合成 的纳米复合 材料具有合成条件温 和、易于控 ＴＯ ＡＩ
制、 纯化简单 、 省去了使 用模板／ 消除模板 的过程及能够一步得到大量产品等许 多优点． 关键词 Ｐ Ｎ／ ｉ２ 纳米复合纤维 ； Ａ ＩＴＯ ； 界面聚合 Ｏ ３ ． ６ １５ 文献标识码 Ａ 文章编 号 ０５ －７ ０ ２ ０ ）２ ４５ ４ ２ １０９ （０ ８ ０ － １－ ０ ０ 中图分类号
一
维纳米复 合材料 多采 用氧化 铝模板 法 （ Ａ ｊ Ａ Ｏ） 、胶束 法 。和表 面活 性剂 等方 法 ， 这些 方 法都 。 但
存 在一些不 足．如 Ａ Ｏ法虽然 可 以很好 地 控制纳 米纤维 的尺 寸和均 一性 ， Ａ 百度文库其工 艺过 程复杂 ，每次制
备 的纳米纤 维数量 有 限 ， 模板 分离过 程 中有可能 损伤 纳米纤 维等．
本文利 用界 面聚合法成 功地 制备 了 Ｐ Ｎ／ ｉ 维纳米 复合材 料 ，并将 界面聚合 法 成功地 引入到 Ａ ＩＴＯ 一 复合材 料 的合成领 域 中 ， 扩大 了该法 的应 用 范 围．该 法 简单 易 行 ，可用 于大 规模 生 产 ，为 纳米 材 料 的
应用提 供 了原 料平 台．
佟 永纯 ， 胡常林 王清云 ，白 洁 ， 自强 ，苏碧桃 ， 雷
（ ．西北师范大学化学化工学 院，甘肃省高分子材料重点实验室 ， １ 省部共建生态环境相关高分子材料
教育部重点实验室 ， 兰州 ７ ０ ７ ； ．河西学院化学系 ， ３０ ０ ２ 张掖 ７ ４０ ） ３ ００
１ 实验 部 分
１ １ 试 剂与 仪器 ．
苯胺 （ ｎ Ａ ，分析纯 ， 减压蒸 馏 提 纯 ） 无 水 乙醇 、Ｈ １ （ Ｈ ）ｓ Ｏ （ Ｐ ，分 析纯 ） 经 ； Ｃ 和 Ｎ ： 。 Ａ Ｓ ；锐钛 矿 型 ＴＯ 粉体 （ 均粒径 为 ８ ｍ） ｉ 平 ０ａ 为本研 究室 自制 ； 为二次蒸 馏水 ． 水