[發明專利]一種空心球形聚苯胺/吡咯納米材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010881614.0
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111961200A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 黨蕊;安小龍;張卜升;操齊高
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: C08G73/02
• 分類號: C08G73/02;C08G73/06;B82Y40/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 馬小燕

本發明公開了一種空心球形聚苯胺/吡咯納米材料的制備方法，該方法包括：一、將苯胺、吡咯、曲拉通X?100和去離子水在0℃攪均，得到透明的混合溶液；二、將混合溶液在5℃～18℃超聲；三、向經超聲后的混合溶液中加入過硫酸銨溶液在0℃反應得到第一反應液；四、將第一反應液靜置在0℃反應得到第二反應液；五、將第二反應液離心沉淀洗滌后干燥得到空心球形聚苯胺/吡咯納米材料。本發明以曲拉通X?100為軟模板，以過硫酸銨為氧化劑使得苯胺與吡咯共聚，制備得到空心球形聚苯胺/吡咯納米材料，制備工藝簡單，無需模板，省略了模板的制備和去除步驟，避免了對空心球形聚苯胺/吡咯納米材料結構完整性的破壞，適合于大規模生產。

技術領域

本發明屬于高分子導電材料技術領域，具體涉及一種空心球形聚苯胺/吡咯納米材料的制備方法。

背景技術

在導電聚合物中，聚苯胺具有原料來源廣泛、價格低廉、環境穩定性好、抗腐蝕性能優異等特點，聚吡咯具有易合成、導電性能優異、環境友好等優點。聚苯胺和聚吡咯作為導電聚合物中最具代表性的材料，被廣泛應用于氣敏傳感、電催化、吸波、電磁屏蔽、導電、金屬腐蝕防護等領域。然而，單一的高分子聚合物都存在自身的缺點，聚苯胺結構中苯環的存在以及相鄰分子鏈間較強的氫鍵作用，使其分子鏈剛性較強，在大多數有機溶劑中溶解性較差。聚吡咯導電穩定性較差，既不溶又不熔，加工困難，極大的限制了其實際應用。

高分子共聚是一種重要的改性方法，能夠綜合不同單體的優點，獲得性能更好的共聚物。目前制備納米高分子聚合物的方法主要有化學氧化聚合法和電化學聚合法。電化學聚合法通常是采用陽極氧化進行聚合反應，通過控制電流等調控產物形貌，但受限于電極面積，只適用于制備小批量的導電聚合物。化學氧化聚合法操作簡單，成本低廉，易于大規模生產。因此，采用化學氧化聚合法制備共聚高分子導電材料具有重要意義。

微納尺寸導電聚合物空心球在微膠囊包覆、微反應器、藥物緩釋、生物傳感等領域有著廣泛的應用前景。通常聚苯胺、聚吡咯空心球都需要采用模板法實現，通過選取合適的模板來實現空心球尺寸的有效控制，反應完成后再將模板去除掉。模板的制備和去除過程復雜，會造成實驗重復性降低、內部空心結構破壞等問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種空心球形聚苯胺/吡咯納米材料的制備方法。該方法以曲拉通X-100為軟模板，以過硫酸銨為氧化劑使得苯胺與吡咯這兩種單體共聚，制備得到空心球形聚苯胺/吡咯納米材料，制備工藝簡單，無需模板，省略了模板的制備和去除步驟，避免了對空心球形聚苯胺/吡咯納米材料結構完整性的破壞，適合于大規模生產。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種空心球形聚苯胺/吡咯納米材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將苯胺、吡咯、曲拉通X-100和去離子水攪拌混合均勻，使得漂浮在溶液中的液滴完全消失，得到透明的混合溶液；所述攪拌混合的溫度為0℃；

步驟二、將步驟一中得到的混合溶液進行超聲處理；所述超聲處理的溫度為5℃～18℃；

步驟三、向步驟二中經超聲處理后的混合溶液中加入過硫酸銨溶液進行反應，得到第一反應液；所述反應的溫度為0℃；

步驟四、將步驟三中得到的第一反應液靜置進行反應，得到第二反應液；所述反應的溫度為0℃；

步驟五、將步驟四中得到的第二反應液進行離心，得到的離心沉淀采用去離子水洗滌后干燥，得到空心球形聚苯胺/吡咯納米材料。