一步法制备导电高分子聚吡咯/贵金属纳米复合材料

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导电高分子和导电高分子复合材料在太阳能电池,催化剂,表面增强拉曼散射等方面的潜在应用,引起人们广泛的关注。在所有导电高分子复合材料中,导电高分子/贵金属(金,银,钯)复合材料吸引了更重要的关注,因为其具有良好的稳定性,导电高分子良好的氧化还原性,贵金属纳米颗粒独特的光学、催化、电化学性质等优良性能。本文选择具有代表性的导电高分子聚吡咯,利用一步法制备了聚吡咯/金、聚吡咯/钯、聚吡咯/银纳米复合材料,并进行了相应的表征。具体研究工作如下:利用3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯(MPS)修饰单分散的二氧化硅,在二氧化硅表面引入活性乙烯基团,利用蒸馏沉淀聚合方法在MPS修饰过的二氧化硅表面聚合4-乙烯基吡啶单体得到SiO2@P4VP功能微球。P4VP链上的吡啶基团与PdCl2或HAuCl4形成的复合物可以用作吡咯的氧化剂,在氧化聚合吡咯单体的同时自身被还原成为零价态金属单质。利用一步法制备SiO2@P4VP@PPy-Pd或SiO2@P4VP@PPy-Au复合材料。利用静电纺丝技术制备了聚4-乙烯基吡啶纳米纤维(P4VP),利用P4VP分子链中质子化的吡啶基团将氯金酸根离子吸附到P4VP表面,形成HAuCl4/P4VP复合纤维。通过吡咯气相沉积技术,可以在P4VP纤维表面同时形成聚吡咯和金纳米结构,一步制备聚吡咯/金纳米复合材料。以功能化的聚苯乙烯微球为模板,利用功能化聚苯乙烯微球表面基团对贵金属前驱体的静电作用,将贵金属前驱体吸附在模板表面,贵金属前驱体可用作吡咯的氧化剂,氧化聚合吡咯单体的同时自身被还原成为零价态金属单质。通过贵金属前驱体和吡咯单体间的氧化还原反应,一步法制备聚吡咯/贵金属纳米复合材料。
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