[發明專利]具有協同催化作用的導電高分子和硫化物復合納米材料、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201310039480.8
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103146194A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 盧曉峰;邊秀杰;李志成;晁單明;王策
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C08L79/02
• 分類號: C08L79/02;C08L79/04;C08L65/00;C08G73/02;C08G73/06;C08G61/12;C08K3/30;B01J31/28
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 張景林;劉喜生

技術領域

本發明屬于導電高分子復合納米材料可控制備技術領域，具體涉及一種利用導電高分子摻雜劑做為硫化物硫源在導電高分子納米材料表面制備的復合納米材料，以及該類材料在類過氧化物酶催化氧化方面的應用。?

背景技術

導電高分子，如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及其衍生物等是一類重要的功能高分子，不僅具有傳統塑料所不具備的較高的導電率，而且具有豐富的氧化還原特性。相對于塊體導電高分子材料，導電高分子納米材料具有比表面積大、導電率高等優點，因此受到了越來越多科學家的廣泛關注。目前，導電高分子納米材料已經成功應用在納電子器件、傳感器、催化、微波吸收、電流變、能源、環境以及生物醫學等領域。?

為了擴大導電高分子的應用范圍，人們還將導電高分子與無機納米材料復合制備導電高分子/無機納米粒子復合納米材料。由于功能無機納米粒子的存在，擴展了導電高分子的功能。而且，由于導電高分子與功能無機納米粒子之間的相互作用，復合納米材料往往表現出了明顯超出單獨導電高分子或者無機納米粒子的性質，這歸于二者之間的協同作用。導電高分子復合納米材料的制備方法很多，包括原位聚合法、后處理法、模板法、自組裝法等。導電高分子復合納米材料的性質強烈依賴于其制備方法，通過改進制備技術提高導電高分子與無機納米材料的相容性是實現導電高分子復合納米材料協同作用的一個重要途徑。?

發明內容

本發明的目的是提供一種具有協同催化作用的導電高分子和硫化物復合納米材料、制備方法及其在類過氧化物酶催化方面的應用。?

我們首先制備了巰基羧酸（巰基乙酸、巰基丙酸等）摻雜的導電高分子，利用摻雜在導電高分子鏈中的巰基羧酸做為硫源，加入金屬鹽（例如氯化銅、硫酸銅、硝酸銅、氯化鐵、硝酸鐵、硝酸鎘、乙酸鎘等），采用簡單的水熱合成技術制備了導電高分子和硫化物復合納米材料。這種材料和方法的創新性是導電高分子和硫化物相容性非常好，相互作用強，在類過氧化物酶催化性質方面體現為催化能力大大提高。?

具有協同催化作用的導電高分子和硫化物復合納米材料的制備，其包括如下?步驟：?

A.制備鹽酸或者樟腦磺酸摻雜的導電高分子納米材料，然后將0.1～0.3g鹽酸或者樟腦磺酸摻雜的導電高分子納米材料分散在20～40mL濃度為0.5～1M的氨水溶液中，攪拌6～12h，得到去摻雜的導電高分子納米材料；離心水洗后分散到10～20mL水中，再加入7.5～15mL巰基羧酸，攪拌6～12h；最后離心，用水和乙醇洗滌，干燥后得到巰基羧酸摻雜的導電高分子納米材料；?

B.將10～20mg巰基羧酸摻雜的導電高分子納米材料分散到20～40mL水中，超聲2～10min，然后加入1～2mL濃度為40～60mg/mL的金屬鹽溶液，水熱反應6～12h，離心分離，用水和乙醇洗滌，干燥后得到導電高分子和硫化物復合納米材料。?

進一步地，步驟A中導電高分子的種類可以是聚苯胺、聚吡咯或者聚氧化乙烯噻吩。其中制備鹽酸摻雜的聚苯胺納米材料，是將0.2～0.4g苯胺溶解在5～20mL0.5～2.0M鹽酸中，然后倒入5～20mL、10～30mg/mL過硫酸銨的鹽酸溶液（鹽酸濃度為0.5～2.0M）。靜置反應2h。離心，用水和乙醇洗滌，干燥后得到鹽酸摻雜的聚苯胺納米材料；其中制備鹽酸摻雜的聚吡咯納米材料，是將0.5～1.0g吡咯溶解在30～90mL0.5～2.0M鹽酸中，然后加入1.0～4.0mg五氧化二釩納米纖維，攪拌10～30min后，加入10-30mL0.22～0.44M的過硫酸銨的鹽酸溶液（鹽酸濃度為0.5～2.0M），繼續反應20min，過濾，用水和丙酮洗滌，干燥后得到鹽酸摻雜的聚吡咯納米材料；其中制備樟腦磺酸摻雜的聚氧化乙烯噻吩納米材料，是將7.0～14.0mmol氧化乙烯噻吩溶解在50～100mL1.0～2.0M的樟腦磺酸溶液中，然后加入1.0～4.0mg五氧化二釩納米纖維，攪拌5～20min后，接著將10～20mL0.5～1.0M過硫酸銨的樟腦磺酸溶液（樟腦磺酸濃度為1.0～2.0M）倒入，繼續反應5h，過濾，用水和乙醇洗滌，干燥后得到樟腦磺酸摻雜的聚氧化乙烯噻吩納米材料。?

進一步地，步驟B中金屬鹽的種類可以是氯化銅、硫酸銅、硝酸銅，氯化鐵、硝酸鐵，硝酸鎘、乙酸鎘等，其對應的硫化物分別為：硫化銅、硫化鐵或硫化鎘。?