有机-无机纳米复合材料因其兼具有机聚合物和无机材料的优良特性,在电学、光学、力学和磁学等方面赋予材料许多优异的特性,已成为当今材料科学、物理化学、有机化学和高分子化学等多学科交叉的前沿领域。聚苯胺因其原料廉价易得、合成方法简单、电导率较高且可调、环境稳定性好,以及独特的化学和电化学性能,成为最有应用前景的导电高分子材料。但聚苯胺难溶解、难熔融、难于加工等特性极大地阻碍了聚苯胺的实用化进程。纳米材料的尺寸效应、量子效应、表面效应等赋予其特殊的物理性能和化学性能。因此将纳米技术引入导电聚苯胺的合成工艺中,可以使其集导电性和纳米颗粒功能于一体,能极大地改善导电聚苯胺的加工性。本课题主要研究了以下四方面的内容:1.采用乳液聚合法制备导电聚苯胺。研究氧化剂、掺杂剂种类、反应温度和反应时间对聚苯胺电导率的影响,得到乳液聚合法制备高电导率聚苯胺的最佳合成条件。利用红外光谱（FT-IR）、紫外光谱（UV-Vis）、X-射线衍射（XRD）、热失重（TG）、透射电子显微镜（TEM）等手段对聚苯胺的组成和结构形态进行了分析和表征,并采用四探针测试仪测试了材料的电导率。结果表明,聚合温度控制在0～5℃,聚合时间12h、（NH4）2S2O8为引发剂,对甲苯磺酸为掺杂剂可以制备出导电性能优良的掺杂态导电聚苯胺,其电导率可达3.982S·cm-1,温度最高不能超过25℃。2.采用现场乳液聚合法制备聚苯胺/纳米石墨薄片/La³⁺纳米复合材料。TEM结果表明:聚苯胺成功插入到纳米石墨薄片的片层间,并将石墨均匀包覆;同时稀土离子(La³⁺)对纳米复合材料的成膜起了重要作用。热性能分析表明:聚苯胺/纳米石墨薄片/La³⁺纳米复合材料的热稳定性明显优于纯聚苯胺及聚苯胺/纳米石墨薄片复合材料。3.延续上述方法,通过改变稀土离子和超声条件成功制备了聚苯胺/纳米石墨薄片/Eu³⁺纳米薄膜材料。TEM结果显示:该材料以一种特殊的纳米薄膜结构存在,完全不同于其他纳米复合材料。膜的中央有一直径约为100nm的孔,且发生了褶皱。这种膜材料非常坚韧,以至在整个透射电镜观察中,放大几十万倍,用200千伏加速电压轰击,膜都没有被击破,纳米薄膜中央有一直径约为100nm的孔是产生此种结果的原因。这种新颖薄膜材料的电导率达到15S·cm-1,明显优于纯聚苯胺。4.采用化学原位聚合法制备聚苯胺/蒙脱土/La³⁺纳米复合材料。红外和X-射线衍射分析表明,聚苯胺分子成功插入到蒙脱土的片层间。热重分析表明:蒙脱土和稀土粒子(La³⁺)的引入对纳米复合材料热稳定性的提高起了很大作用。TEM分析表明:聚苯胺成功插入到蒙脱土的片层间,La³⁺稳定存在于纳米复合材料中,而不是简单分散在纳米复合材料中。从聚苯胺基一元材料到三元复合材料的性能差异可看出,层状化合物和稀土粒子的引入,使复合材料中各组分产生了相乘、诱导、共振、系统等非线性效应,从而得到了兼具优良导电性能和耐热性能的纳米复合材料。