聚苯胺因其具有环境稳定性好、独特的掺杂机制、优异的电化学性能等优点,成为最重要的导电高分子材料之一。掺杂态聚苯胺特有的导电性、电致变色等物理化学性能,使其在显示器件、二次电极、气体分离等方面具有广阔的应用前景。聚苯胺实用化最大的障碍在于其不溶不熔,难以加工应用。导电高聚物纳米化可将导电高分子的导电性和纳米粒子的功能性结合在一起,能极大地改善导电高聚物的可加工性,因此已成为近年来研究的热点。本文通过正相微乳液聚合,采用大分子功能质子酸作为掺杂剂和乳化剂,并提供反应所需的酸性环境,在苯胺/乳化剂/助乳化剂/水四元微乳液体系中,制备了纳米聚苯胺,并对微乳液的形成条件、机械稳定性、热稳定性等进行了探讨。直接考察了不同制备条件对聚苯胺电致变色性、电导率、产率等的影响,并通过正交设计对合成条件进行了优化,确定了较佳合成工艺:引发剂与单体的摩尔比为1.25、乳化剂与单体摩尔比为1.25、反应温度为10℃、反应时间为3小时。研究发现:随着乳化剂与水的用量比增加,聚苯胺粒径有减小的趋势。原子力显微镜研究表明:所制备的聚苯胺平均粒径为4～5nm,分布较窄,且最大的粒径也不过30nm。纳米聚苯胺与常规乳液法制备的非纳米型聚苯胺相比,具有明显的优越性:电致变色性循环次数更多;电导率提高了2个以上的数量级,达到了1.19S/cm,;在有机溶剂中的溶解度也更高,这就为用溶液法制备聚苯胺自支撑膜提供了可能;X射线衍射和热分析研究表明,纳米聚苯胺晶型更为规整,在160～180℃温度下仍具有良好的电化学性能;紫外光谱研究发现,纳米聚苯胺在可见光区有明显的蓝移,为制备透明的复合膜提供了可能。在制备纳米聚苯胺的基础上,以萃取法得到的聚苯胺/氯仿溶液与聚乙烯醇溶液混合制备透明导电复合膜。复合膜在180℃仍具有电化学活性,对膜的扫描微镜研究表明:聚苯胺含量低时,复合膜电化学性能是由于纳米粒子间的隧道效应所致;当聚苯胺含量增大时,复合膜的电化学活性是由于聚苯胺相互交联形成了导电通道。