以富勒烯纤维作模板制备螺纹状聚苯胺微纳米管的方法及其产品.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103435819A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103435819103435819A(43)申请公布日2013.12.11(21)申请号201310299759.X(22)申请日2013.07.17(71)申请人青岛科技大学地址266061山东省青岛市崂山区松岭路99号(72)发明人朴光哲王冰哲高鑫(51)Int.Cl.C08J3/00(2006.01)C08L79/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图4页附图4页(54)发明名称以富勒烯纤维作模板制备螺纹状聚苯胺微纳米管的方法及其产品(57)摘要富勒烯纤维是指由富勒烯单体通过分子间作用力连接而成的纤维状富勒烯晶体材料。本发明涉及具有螺纹状结构的聚苯胺微纳米管的制备方法及其产品，使用富勒烯纤维作为可脱除模板制备了螺纹状聚苯胺微纳米管。操作过程借助聚苯胺的良溶剂为媒介，利用超声技术制备富勒烯纤维/聚苯胺复合材料后，使用甲苯反复离心清洗掉复合材料中富勒烯，制得螺纹状聚苯胺微纳米管。本发明不仅对富勒烯晶体材料作为模板的应用开发具有重要的指导意义和实用价值，所制备的螺纹状聚苯胺微纳米管归结于其独特的性质及形貌，可望应用于电磁波屏蔽材料，抗静电材料，三极管，强疏水材料，传感器材料等领域。CN103435819ACN1034589ACN103435819A权利要求书1/1页1.以富勒烯纤维作模板制备螺纹状聚苯胺微纳米管包括如下步骤：1）将聚苯胺溶于其良溶剂中，经过滤得聚苯胺溶液；2）将步骤1）制备的聚苯胺溶液加入到作为模板的富勒烯纤维悬浮液中，然后进行超声处理后静置培养；3）将上述静置培养液分别使用富勒烯的良溶剂和聚苯胺的不良溶剂进行离心洗涤，制得螺纹状聚苯胺微纳米管。2.根据权利要求1所述的螺纹状聚苯胺微纳米管的制备方法，其特征在于所述作为模板的富勒烯纤维是指富勒烯单体通过离子键，共价键或范德华力连接而成的纤维状富勒烯晶体材料。3.根据权利要求1所述的螺纹状聚苯胺微纳米管的制备方法，其特征在于所述富勒烯为C60、C70、C60/C70混合物及其衍生物（如C60[C(OOC2H5)2]）和高碳数富勒烯（如C82、C84、C100、C110……C540）。4.根据权利要求1所述的螺纹状聚苯胺微纳米管的制备方法，其特征在于所述富勒烯纤维悬浮液分散剂为富勒烯不良溶剂，如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己烷、水等或任意比例混配的上述不良溶剂或含有少量富勒烯良溶剂，如苯，甲苯等与大量富勒烯不良溶剂的混配溶液。5.根据权利要求1所述的螺纹状聚苯胺微纳米管的制备方法，其特征在于所述聚苯胺的良溶剂为N-甲基-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四氢呋喃、三氯甲烷或其混合溶剂等。6.根据权利要求1所述的螺纹状聚苯胺微纳米管的制备方法，其特征在于所述作为模板的富勒烯纤维的悬浮液与聚苯胺溶液混合后使用50-500W的超声波超声处理。7.根据权利要求1所述的螺纹状聚苯胺微纳米管的制备方法，其特征在于所述富勒烯的良溶剂为苯、甲苯、间二甲苯、二硫化碳、四氯化碳等，聚苯胺的不良溶剂为苯、甲苯、间二甲苯、二硫化碳、四氯化碳等。2CN103435819A说明书1/4页以富勒烯纤维作模板制备螺纹状聚苯胺微纳米管的方法及其产品技术领域[0001]本发明涉及螺纹状聚苯胺微纳米管的制备方法及其产品，具体说来涉及利用富勒烯纤维作为可脱除模板制备螺纹状聚苯胺微纳米管的方法及其产品。本发明属于高分子材料制备领域。背景技术[0002]聚苯胺（PANI）是一种高分子合成材料，由于单体原料价廉易得、合成工艺简便、经掺杂后导电性能优良、稳定性好，以及其可逆的电化学活性等优点使之成为最有实用前途的一类高聚物材料，并在许多领域显示出了广阔的应用前景。[0003]常用的聚苯胺合成方法有两大类：电化学合成与化学氧化合成。两种聚合方法各有特点，反应时间长短不一，所得产物的导电率最高能达到102S/cm。电化学合成法适宜小批量合成特种性能聚苯胺，多用于科学研究；化学氧化合成法适宜大批量合成聚苯胺，易于进行工业化生产。[0004]电化学法制备聚苯胺是在含苯胺的电解质溶液中，选择适当的电化学条件，使苯胺在阳极上发生氧化聚合反应，生成黏附于电极表面的聚苯胺薄膜或是沉积在电极表面的聚苯胺粉末。电化学聚合法制备得到的聚苯胺的性能与苯胺单体浓度、聚合电势、聚合方法、溶液pH值、电解质和溶剂种类、电极材料以及电极表面状态密切相关。与化学聚合法相比，电化学方法操作简便，聚合和掺杂同时进行并且可以通过改变聚合电势和电量分别控制聚苯胺膜的氧化态和厚度，且得到的产物无需分离步骤。中国专利CN1958854A公开了一种纳米聚苯胺纤维的制备方法，该专利采用三电极体系，控