Fe3O4DBSA-PANI纳米复合材料的合成与表征.pdfVIP

中国科技论文在线 Fe O /DBSA-PANI 纳米复合材料的合成与表征 3 4 朱珠，李建功 兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室，兰州大学材料科学与工程研究所，兰州 （730000 ） E-mail ：lijg@ 摘 要：在有氧情况下制备出 Fe O 纳米颗粒后，用十二烷基苯磺酸(DBSA)作乳化剂及掺 3 4 杂剂，合成了Fe O /十二烷基苯磺酸-聚苯胺（简写为Fe O /DBSA-PANI ）纳米复合材料， 3 4 3 4 用X 射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、傅立叶红外(FT-IR)等手段 对该复合材料进行了表征。结果表明，Fe O 颗粒尺寸在 10-20 nm 之间，分布在聚苯胺基体 3 4 中，形成“花生－蛋糕”复合结构。磁测量发现，随着Fe3O4 纳米颗粒含量增加，纳米复合材 料的饱和磁化强度Ms 由1.33 emμ/g 增加到 19.72 emμ/g ，矫顽力在72-82 Oe 之间，而其电 -4 -4 导率则由4.05×10 S/cm 下降至1.35×10 S/cm 。 关键词：Fe O 纳米复合材料；掺杂聚苯胺；导电性；磁性 3 4 中图分类号：TB34 1. 引 言 1977 年人们发现对聚乙炔进行掺杂，其表现出类似金属的导电性，从此高分子家族又 添一种新型材料——导电高分子材料。随后便带来一股对这类材料电学性能研究的热潮。其 应用范围也随着电学性能研究的不断深入而越来越广，从生物传感器到电致显示材料，从抗 静电涂料和包装到固体电池，从半导体电子元件到功能分离膜，无不显示出这类材料的重要 性。而其中的聚苯胺，作为导电高分子材料的一种，由于其合成简单，环境稳定性好，并具 有很好的电学、光学性能，而备受人们的关注，被广泛地应用于许多领域[1, 2] 。如今，人们 对聚苯胺的研究已经不再局限于电学领域，发现将聚苯胺与磁性材料复合后，展现出特殊的 [3-7] [8-10] [11] 光学、磁学以及电学性能 。其中由于Fe O 易表征 、生物兼容性好 及制备成本低而 3 4 成为磁性材料的首选[12] 。Wan 等将聚苯胺的NMP 溶液混合后加入FeSO4 的水溶液，经HCl 调节pH 后，得到含有Fe3O4 的PANI 复合材料，Ms 为20emμ/g [13] 。Bao 等用球磨的方法制 [14] -4 备出了Fe O /PANI 复合材料 ，M 为20emμ/g ，电导率在10 S/㎝数量级。Yang 等用“修饰 3 4 s γ -Fe O /PANI 复合材料，M 为16.6emμ/g [15] 。Deng 等人用表面活性 －再掺杂” 的方法制备出 2 3 s [16] 剂及分散介质，制备出具有核－壳结构的Fe O /PANI 磁性微球 ，当Fe O 为16.46wt%时，