几种无机纳米粒子/导电聚合物核壳结构复合物的设计合成及性能研究

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本论文主要从导电聚合物复合物材料的结构设计合成角度出发,以苯胺、吡咯和无机纳米粒子溶胶为基材,采用原位氧化聚合的方法,在无机纳米粒子的溶胶体系中直接进行氧化聚合反应,继而得到了具有良好核壳结构的无机纳米粒子/导电聚合物复合物,并进一步对其湿敏性质进行了研究。无机纳米粒子/导电聚合物复合物制备中,具有良好分散性和稳定性的无机纳米粒子溶胶是制备具有优异结构与性能的复合材料的前提。利用表面活性剂作为包覆剂能够获得稳定性好、颗粒均匀并且分散性较好的无机纳米粒子溶胶。本论文采用阴阳离子混合表面活性剂成功的制备了正八面体氧化亚铜微晶及硫化铅纳米晶,详细讨论了表面活性剂在材料的制备过程中对形貌及稳定性的影响。同时,以巯基乙酸为表面活性剂制备了银纳米粒子溶胶。在无机纳米粒子的溶胶体系中采用原位氧化聚合的方法直接进行聚合物单体的氧化聚合反应是本论文合成的中心思路。在这种合成过程中,无机纳米粒子均匀的分散于溶胶中,在加入聚合物单体后,由于聚合物单体与无机纳米粒子之间的氢键作用或静电吸附作用,聚合物单体吸附于无机纳米粒子的表面,之后加入氧化剂,引发聚合物单体在无机纳米粒子表面进行氧化聚合反应,这样便会得到无机纳米粒子为核、聚合物为壳的复合物。从而,本论文首次通过这种方法制备了银/聚苯胺、硫化铅/聚苯胺、银/聚吡咯和硫化铅/聚吡咯核壳结构纳米复合物。为了研究得到的无机纳米粒子/导电聚合物复合物的性质,本论文创新性地通过原位氧化聚合的方法在电极表面制备了均匀的无机纳米粒子/导电聚合物复合物薄膜,之后对其进行湿敏测试并讨论了湿度敏感机理。
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