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《貴金屬聚吡咯雜化材料的研究【文獻(xiàn)綜述】.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、文獻(xiàn)綜述貴金屬/聚毗咯雜化材料的研究應(yīng)用化學(xué)導(dǎo)電聚合物是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一個新的研究領(lǐng)域,在化學(xué)電源的電極材料、修飾電極和酶電極、電色顯示等方面有著廣闊的應(yīng)用前景,其中具有共貌雙鍵的導(dǎo)電高分了聚I此咯由于合成方便、抗氧化性能好,與其他導(dǎo)電高分了相比,因具有電導(dǎo)率較高、易成膜、柔軟、無毒等優(yōu)點而日益受到人們關(guān)注。--導(dǎo)電聚毗咯(PPy)的研究最早可追溯至1968年,當(dāng)時DallOlio等用電化學(xué)的方法成功制備了電導(dǎo)率為8S/cm的PPy膜,達(dá)到了半導(dǎo)體的水平,但并未引起應(yīng)有的重視。⑵1979年美國IBM公司的Diaz等通過在乙臘電解
2、液中的伯電極上進(jìn)行電化學(xué)氧化聚合制備出電導(dǎo)率高達(dá)100S/cm的PPy膜七PPy膜在空氣中的穩(wěn)定性高,容易電化學(xué)制成膜,從而PPy成為了導(dǎo)電聚合物研究人員關(guān)注的焦點?,F(xiàn)在,PPy已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在傳感器、電了器件、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。純PPy難溶于常用的有機溶劑、機械延展性差,電導(dǎo)率不高。為了改善PPy的這些性能,可以將PPy與一些納米粒子進(jìn)行復(fù)合,其復(fù)合材料不但保持了原PPy的導(dǎo)電性能,同時熱穩(wěn)定性和機械延展性也得到提高,而且還獲得了其它的功能特性,現(xiàn)已成為國內(nèi)外研究的熱點。"璀目前PPy納米復(fù)合材料可以分為兩種,一種是PPy/有機納米復(fù)合材料
3、,另外一種是PPy/無機納米復(fù)合材料。前者是以PPy為連續(xù)相,另一種或一種以上的聚介物為分散相,以納米尺度分散于PPy中;后者則為在PPy基體中加入無機納米材料,如納米金屬氧化物粒了、納米Si02、碳納米管(CNTs)、納米無機含氧酸鹽等。目前對前一種納米夏合材料的研究報道相對較少,而對后一種納米發(fā)合材料的研究較多"⑹近些年來,一維納米結(jié)構(gòu)(如電線,棒,管)已經(jīng)成為廣泛研究的重點,其原因在于它在納米電了,光電,傳感裝置制作中潛在的應(yīng)用前景。最近,作為另一種一維型納米結(jié)構(gòu),納米電纜也開始引起人們的興趣,因為通過使用不同材料制作其內(nèi)芯和外皮,可
4、以進(jìn)一步增強他們的功能。⑺制備這種材料主要采用原位聚合法。制備時在納米粒子的有機單體的膠體溶液中將有機單體在一定條件下原位聚合成有機聚合物,形成分散有納米粒了的夏合材料。這種方法的關(guān)鍵是保持膠體溶液的穩(wěn)定性,使膠體粒子不發(fā)生團聚。&原位聚合在最后得到的納米復(fù)合材料理想微觀結(jié)構(gòu)是導(dǎo)電聚合物對無機納米粒了的完整的包裹,無機納米粒了與導(dǎo)電聚合物之間能夠形成核-殼結(jié)構(gòu),如圖1所示。,、—/導(dǎo)電聚合物圖1核-殼結(jié)構(gòu)的封裝目前,PPy導(dǎo)電高分子材料的制備主要有2種方法:電化學(xué)合成法和化學(xué)氧化法。其中,化學(xué)氧化法得到的一般為粉末樣品,而電化學(xué)合成法則可直
5、接得到導(dǎo)電PPy薄膜。電化學(xué)合成法是通過控制電化學(xué)氧化聚合條件(含毗咯單體的電解液、支持電解質(zhì)和溶劑、聚合電位、電流和溫度等),在電極上沉積為導(dǎo)電PPy薄膜兇。為提高PPy膜的電導(dǎo)率和增強其環(huán)境穩(wěn)定性,許多學(xué)者采用改變?nèi)軇┑姆椒?。徐友龍等人討論了組分對PPy膜電氣性能的影響,采用親核性強的1,2-丙二醇碳酸酯(PC)和親核性稍弱的乙臘(AN)混合溶劑配置支撐電解液,既可合成出具有較高電導(dǎo)率的PPy膜,又可適當(dāng)抑制由于I此咯單體的質(zhì)了化作用而引起的電解液老化。,納米粒了由于尺寸不同和暈:了效應(yīng)物理和化學(xué)性能都不盡相同,光電,聲磁方面的性能與常
6、規(guī)材料差異顯著,從而使達(dá)到分了水平的聚毗咯納米復(fù)合材料在保留導(dǎo)電性能的同時降低了成木,又帶有功能材料特性。任麗等人以水為反應(yīng)介質(zhì),通過化學(xué)聚合方法合成PPy/APS/SiO2納米復(fù)合材料。渺在凝聚態(tài)物理電電了輸運現(xiàn)象的研究已有很長的歷史。金屬中,對彈道輸運作研究的理想對象是寬度和長度都小于平均自由程的窄區(qū),稱為Sharvin點接觸"。迄今,有關(guān)金屬納米線的電導(dǎo)量了化的報道很多,總起來講包括以下兩個方面:(1)在宏觀電極間形成的金屬納米線(包括液態(tài)金屬)形成于接觸2斷(Contact-breakage)過程的最后一個階段,且獨立于接觸點的尺寸
7、;(2)Au、Ag、Cu、Na、Pa等抗磁性金屬的電導(dǎo)有明顯的2e2/h量子臺階跳躍。而Fc、C。、Ni等鐵磁性金屬沒有量了臺階跳躍。另外,也有文獻(xiàn)綜述G&As量了線的彈道輸運和電導(dǎo)量了化?!涪莆覀冏罱撟C了一個液相式的方法,在有聚乙烯基I此咯烷酮存在的情況下用乙二附減少硝酸銀來生成銀納米線。"許多科研小組研究開發(fā)合成金屬微粒的多元醇處理過程中,乙烯乙二醇同時作為溶劑和還原劑。線狀納米結(jié)構(gòu)形成的關(guān)鍵就在于反應(yīng)混合物中外來催化(例,伯納米粒子)的引入。在這些催化存在的情況下,硝酸銀減少時,帶有雙峰粒徑分布的銀納米粒子將會通過多相的和均勻的核化
8、作用分別形成,在網(wǎng)流的過程中,尺寸大一些的納米粒了將會代替小粒了生長。m'PVP可以通過于表面相協(xié)調(diào)大概控制銀的各種表面的增長速率,在PVP的幫助下,這些銀納米粒子可以直接生長成