三嵌段共聚物诱导下PANI/Fe3O4纳米复合材料的制备与表征

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本论文分别以三嵌段共聚物 Pluronic P123(EO20PO70EO20)和Pluronic F127(EO106PO70EO106)为自组装剂和模板剂,利用Pluronic P123和Pluronic F127分子链中规整排列的氧原子和苯胺单体中的 H原子形成的氢键,诱导形成各种形貌可控的聚苯胺(PANI)。然后,通过原位复合技术制备了 PANI/Fe3O4纳米复合材料并利用对甲苯磺酸(p-TSA)对其进行了后掺杂。同时对所制备样品的结构和性能进行了表征分析。  (1)以十二烷基苯磺酸(DBSA)为乳化剂和掺杂剂、Pluronic P123为自组装剂,采用乳液聚合的方法制备了聚苯胺。研究结果表明:Pluronic P123的引入不仅可以改善聚苯胺的形貌,还可以提高聚苯胺的结晶度和氧化掺杂程度。添加了Pluronic P123的PANI样品比没添加Pluronic P123的样品具有更加优异的电化学性能,且当P123和苯胺的质量比为15%时,比电容最高达283 F/g。  (2)以Pluronic P123为自组装剂和模板剂,采用化学氧化的方法制备聚苯胺。通过改变Pluronic P123和苯胺的不同质量比,研究不同Pluronic P123含量对聚苯胺形貌的影响。通过原位复合技术制备PANI/Fe3O4纳米复合材料并利用p-TSA对PANI/Fe3O4纳米复合材料进行了后掺杂。研究表明:通过改变Pluronic P123的含量可以得到不同形貌的聚苯胺,且Pluronic P123的加入可以提高聚苯胺的结晶度。PANI/Fe3O4纳米复合材料及后掺杂p-TSA的PANI/Fe3O4纳米复合材料均具有超顺磁性。纯PANI和后掺杂p-TSA的PANI/Fe3O4纳米复合材料具有较好的吸波性能。  (3)以Pluronic F127为自组装剂和模板剂,采用化学氧化方法制备聚苯胺。通过改变Pluronic F127和苯胺的不同质量比研究不同Pluronic F127含量对聚苯胺形貌的影响。通过原位复合技术制备PANI/Fe3O4纳米复合材料并利用p-TSA对PANI/Fe3O4纳米复合材料进行了后掺杂。研究结果表明:通过改变Pluronic F127的含量可以实现对聚苯胺形貌的调控。PANI/Fe3O4纳米复合材料及后掺杂p-TSA的PANI/Fe3O4纳米复合材料均具有超顺磁性。纯PANI和后掺杂p-TSA的PANI/Fe3O4纳米复合材料具有较好的吸波性能。
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