[發明專利]制備聚氨基蒽醌納米微纖或短纖的方法

無效

• 申請號: 200810036828.7
• 申請日: 2008-04-29
• 公開（公告）號: CN101265618A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 黃美榮;李虎;李新貴;陳強
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: D01F6/76
• 分類號: D01F6/76;C08G73/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 李強;余明偉

技術領域

本發明涉及一種制備聚氨基蒽醌納米微纖或短纖的方法。

背景技術

近年來，隨著各種新型芳香族氨聚合物的不斷問世，它們在電導性、電致變色性、電催化性、電活性、光活性以及重金屬離子吸附性等方面有著優異的表現。和傳統的導電高分子一樣，通過控制其聚合條件和摻雜機制，可實現對上述性能進行有效的控制。然而，芳香族氨聚合物往往是難以熔融溶解因而難以加工的聚合物。將其納米化不僅可以巧妙地解決這一問題，而且聚合物納米化后，往往還會賦予新的功能性。

在眾多的新型芳香族氨基導電聚合物之中，聚1-氨基蒽醌(PAAQ)已經嶄露頭角。利用電聚合方法在高濃度的強酸水溶液中合成出的1-氨基蒽醌聚合物，在酸性和中性水溶液具有較好的電活性，最好的電化學相應范圍為+0.3到+0.9V.聚合物鏈中醌基團的存在使這種導電聚合物在輕質二次電池、電色顯示裝置、生物傳感器和防腐等領域顯示了廣闊的應用前景(Badawy?W?A，Ismail?K?M，Medany?S?S.Optimization?of?theelectropolymerization?of?1-amino-9，10-anthraquinone?conducting?films?from?aqueousmedia[J].Electrochimica?Acta，2006，51：6353-6360.)。經過化學氧化合成的聚1-氨基蒽醌可得到平均粒徑在4.878μm的粒子，可用于二次鋰電池正極材料。將其與金屬鋰組成二次鋰電池后，首次放電容量達到218.3mAh/g。經25次充放電循環，可保持較高的充放電效率(唐志遠，徐國祥.聚1-氨基蒽醌在二次鋰電池正極材料中的應用[J].物理化學學報，2003，19(4)：307-310)。但目前還未見到有關聚1-氨基蒽醌納米微纖的報道。

發明內容

本發明根據現有技術中的不足，提供一種制備工藝簡單的制備聚1-氨基蒽醌納米微纖的方法。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

制備聚氨基蒽醌納米微纖或短纖的方法，其特征在于，將氧化劑溶液加入氨基蒽醌的酸性有機溶液中，于0～50℃下反應完全即可。

其中，氧化劑的溶液中，溶劑為去離子水。

其中，氨基蒽醌的酸性有機溶液中，溶劑為可溶解氨基蒽醌單體而且不能溶解氨基蒽醌聚合物的有機溶劑。

其中，所述的溶劑為可與水互溶的有機溶劑。

其中，溶劑內加有無機酸。

其中，所述的無機酸選自高氯酸、硫酸。

其中，所述的氧化劑選自過硫酸銨或次氯酸鈉。

其中，所述的氧化劑與氨基蒽醌的摩爾比為0.5∶1～1.5∶1。

其中，所述氧化劑的加入速度為每毫摩爾在10～60秒內滴加。

用于制備聚苯胺和聚萘胺常用的氧化劑三氯化鐵不能引發氨基蒽醌的聚合反應，本發明選用氧化性強的氧化劑才能引發聚合反應的進行。

本專利對1-氨基蒽醌實施采用化學氧化聚合利用苯醌基團上的排斥效應和空間位阻效應，使其作為內穩定劑，成功合成出了納米微纖狀聚1-氨基蒽醌，所得聚合物產率高、分布窄、表面純凈、自穩定性好。

本發明提供的聚氨基蒽醌納米微纖或短纖的化學氧化直接合成方法，不需添加任何外加穩定劑，只需控制氨基蒽醌聚合時的化學氧化合成反應條件，就可以合成出單根微纖的直徑為10～50nm、相互纏繞在一起形成的納米微纖束。該合成方法具有合成方法簡單、不涉及到任何表面活性劑和穩定劑、產物純凈、后處理工序簡單、合成成本低廉，產率高且可普遍適用等優點。

附圖說明

圖1?PAAQ納米微纖的典型廣角X衍射圖譜；

圖2單體AAQ與PAAQ的紅外圖譜；

圖3不同聚合溫度下合成的PAAQ的紅外圖譜；

圖40℃時在乙腈介質中所合成的PAAQ納米微纖的TEM照片；

圖50℃時在乙腈介質中所合成的PAAQ納米微纖的SEM照片；

圖620℃時在乙腈介質中所合成的PAAQ納米微纖的TEM照片。

圖720℃時在乙腈介質中所合成的PAAQ納米微纖的SEM照片。

圖820℃時在濃硫酸介質中所合成的PAAQ納米短纖的SEM照片。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明進一步說明。

實施例1