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聚苯胺/膨润土纳米复合材料的制备

时间:2014-05-21 10:06:33

作者:世邦机器

聚苯胺/膨润土纳米复合材料的制备

通过嵌入手段设计与合成了同时具有某些无机物和有机物双重性能的新型材料――无机/有机纳米复合材料是科学家们关注的课题。Inone等采用膨润土吸附苯胺单体然后电氧化的方法制备了聚苯胺/蒙脱土复合材料,由于蒙脱石片体的表面吸附了苯胺,所合成的为聚合物包覆的复合材料,这样在一定程度上影响了材料的各向异性。膨润土加工设备有很多种,比如膨润土磨粉机膨润土粉碎机等。蒋殿录(1999)采用离子交换,洗涤除去吸附在黏土颗粒表面的单体,成功地合成了非包覆的聚苯胺/膨润土层状纳米复台材料,并且用红外光谱等方法对材料进行了表征。该材料兼有黏土的离子交换性能和聚苯胺的良好导电性质,可望作为电池的电极材料和用于传感器的电极修饰材料。

将钠基膨润土在1mol/L盐酸苯胺(An)溶液室温下搅拌48h;洗涤至上层清液无Cl-,加入(NH4)2S2O8,在0℃下聚合2h,然后转移至室温下反应l0h(整个反应均在N2气氛下进行),反应结束后离心分离,用1mol/L的HCI洗涤至上层清液中无SO42-;(以0. 5mol/L BaCl2检测)。

将处理前后的膨润土样品进行X射线分析。从表中数据可以看到,盐酸苯胺嵌入层向后替代了水合Na+,蒙脱石仍然保持层状结构,而且层间距变化不大,而聚合后比聚合前层同距明显增大,这是因为聚合物容易吸附水,从而使层间距变大。另外,从半高宽值的变化可以看到,聚合后比聚合前c轴的有序度明显提高。

从不同膨润土的热重分析谱图上也可以看到,盐酸苯胺/膨润土吸附水的量明显小于聚苯胺/膨润土。

从不同膨润土的FTIR分析谱图上也可以看到,盐酸苯胺/膨润土和聚苯胺/膨润土都已经发生了键合作用。这说明了利用离子交换/化学聚合的方法成功地合成了非包覆层状聚苯胺/膨润土复合材料。

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