聚苯胺／膨潤土納米復合材料的制備

通過嵌入手段設計與合成了同時具有某些無機物和有機物雙重性能的新型材料――無機／有機納米復合材料是科學家們關(guān)注的課題。Inone等采用膨潤土吸附苯胺單體然后電氧化的方法制備了聚苯胺／蒙脫土復合材料，由于蒙脫石片體的表面吸附了苯胺，所合成的為聚合物包覆的復合材料，這樣在一定程度上影響了材料的各向異性。膨潤土加工設備有很多種，比如膨潤土磨粉機，膨潤土粉碎機等。蔣殿錄（1999）采用離子交換，洗滌除去吸附在黏土顆粒表面的單體，成功地合成了非包覆的聚苯胺／膨潤土層狀納米復臺材料，并且用紅外光譜等方法對材料進行了表征。該材料兼有黏土的離子交換性能和聚苯胺的良好導電性質(zhì)，可望作為電池的電極材料和用于傳感器的電極修飾材料。

將鈉基膨潤土在1mol/L鹽酸苯胺（An）溶液室溫下攪拌48h；洗滌至上層清液無Cl－，加入（NH4）2S2O8，在0℃下聚合2h，然后轉(zhuǎn)移至室溫下反應l0h（整個反應均在N2氣氛下進行），反應結(jié)束后離心分離，用1mol/L的HCI洗滌至上層清液中無SO42－；（以0. 5mol/L BaCl2檢測）。

將處理前后的膨潤土樣品進行X射線分析。從表中數(shù)據(jù)可以看到，鹽酸苯胺嵌入層向后替代了水合Na+，蒙脫石仍然保持層狀結(jié)構(gòu)，而且層間距變化不大，而聚合后比聚合前層同距明顯增大，這是因為聚合物容易吸附水，從而使層間距變大。另外，從半高寬值的變化可以看到，聚合后比聚合前c軸的有序度明顯提高。

從不同膨潤土的熱重分析譜圖上也可以看到，鹽酸苯胺/膨潤土吸附水的量明顯小于聚苯胺／膨潤土。

從不同膨潤土的FTIR分析譜圖上也可以看到，鹽酸苯胺/膨潤土和聚苯胺/膨潤土都已經(jīng)發(fā)生了鍵合作用。這說明了利用離子交換/化學聚合的方法成功地合成了非包覆層狀聚苯胺／膨潤土復合材料。

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