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聚苯胺及其复合材料的微观结构、形貌及尺寸对其物理化学性能有着巨大的影响,使得其微/纳米结构的形貌调控研究引起了人们的广泛关注。因此设计和合成形貌可控的微/纳米结构聚苯胺及其复合材料已成为当前材料科学家研究的热点。本论文借助乙二醇反应介质的辅助,通过简单的化学聚合方法,制备了聚苯胺纳米纤维和纳米棒;并利用化学一步合成方法,合成了聚苯胺/纳米金复合纳米纤维和纳米球,以及聚苯胺/花状纳米金形貌复合材料,分析了反应条件与形貌结构间的关系,提出了其形成机理。主要结果如下:首先,分别以APS和H2O2为引发剂,在无模板条件下,利用化学聚合法制备出了尺寸和形貌可控的的聚苯胺纳米纤维和纳米棒。该材料可轻易地分散于水、乙醇等极性溶剂形成稳定的聚苯胺纳米胶体分散液。对其形成机理的研究发现:乙二醇与苯胺单体和聚苯胺间存在的强烈氢键,是导致聚苯胺一维取向生长的主要因素。其反应条件对产品的形貌、尺寸和性能具有明显的影响。随着温度的升高,一维纳米结构聚苯胺的纵横比和电导率减小,而产率增大。当H2O2与苯胺单体的摩尔比为2,APS与苯胺单体的摩尔比为1时,产品具有最佳的导电性能。此外,聚苯胺纳米纤维(APS为氧化剂)的电导率和形貌与掺杂酸的浓度和种类有明显的关系,掺杂酸浓度的增加,有利于电导率和产率的提高,而当用有机功能酸CSA为掺杂剂时却不能获得聚苯胺纳米纤维形貌。通过比较发现搅拌的存在,有利于产品氧化度、掺杂水平、电导率和产率的提高。其次,在乙二醇溶液中,通过化学一步合成法合成了一维形貌的聚苯胺/纳米金复合材料。结果表明,反应温度和氧化剂浓度对复合材料的形貌、纳米金粒径及分布均有很大的影响。随着温度的升高,聚苯胺纤维的长度增加,纤维直径和纳米金的粒径减小。电化学实验表明,反应温度为10℃时,复合材料具有更好的导电性和电活性,而纳米金也具有较好的分布。复合材料的长度及纳米金的粒径随氧化剂浓度的提高而增大,但纤维的直径却减小。当氧化剂与苯胺单体的摩尔比为1:5时,产物中同时存在聚苯胺/纳米金复合纤维和微米级的复合球。此外,当H2O2存在时,有利于纳米金粒径和分布均匀性的提高,从而获得了高均匀的聚苯胺/纳米金复合纤维。最后,以硫酸代替盐酸作为掺杂剂,在H2O2存在下,采用化学一步合成法制备了聚苯胺/花状纳米金复合材料。通过实验证实了盐酸中的氯离子对氯金酸的氧化还原反应有抑制作用,而硫酸根离子由于没有抑制作用,使反应速度更快,从而导致复合材料从一维形貌转变为聚苯胺/花状纳米金形貌。随后发现,不仅硫酸可以改变反应速度,而且双氧水也对反应速率产生影响。因此,当反应中无H2O2存在,且降低反应温度,获得了形貌和尺寸可控的聚苯胺/纳米金复合纳米球。对其形成机理的研究表明初形成纳米金或聚苯胺/纳米金复合颗粒间的不断聚集生长,以及Au3+在裸露金表面的不断还原是形成复合球形貌的主要原因。复合球的直径随氧化剂浓度的增大而减小,形成表面突枝更均匀的“刺球”形貌复合球。然而,当氧化剂过量时,却只能形成纳米金粒径只有5nm的聚苯胺/纳米金复合纤维。研究发现,搅拌的存在,对复合球的直径没有太大的影响,却有利于聚苯胺/纳米金复合球表面光滑度的提高。