导电聚间甲基苯胺空心微球的制备及表征.pdfVIP

第12期 高分子学报 No．12 2008年12月 AC’rAPOLYMERICASINICA Dec．。2008 导电聚间甲基苯胺空心微球的制备及表征。 何海勇1’2 朱 英1 李 昕1 王启宝2 万梅香1*。 江 雷1*+ (1中国科学院化学研究所北京100190)(2中国矿业大学化学与环境工程学院北京 100083) 摘 要 在无任何掺杂酸的条件下，以过硫酸铵(APS)既为氧化剂、又为掺杂剂，采用无模板(template—free)自 组装的方法制备了导电聚间甲基苯胺(PMT)空心微球．该空心微球的平均直径约为2 tan，壳的厚度约为140 am．研究表明PMT空心微球是以球状的间甲苯胺胶束为软模板(so缸template)经过自组装过程而形成的．借助 FTIR、uV．Vis和XRD等结构表征证实自组装的空心微球为导电态的聚间甲基苯胺． 关键词 聚间甲基苯胺，过硫酸铵，空心微球，无模板法，自组装 最近，导电聚合物的空心微球结构由于在微 水聚苯胺空心微球．此外，魏志祥等[1列在低温条 胶囊包覆、药物输送、人工细胞和生物活性成分保 件下(一IOoC)，以口．萘磺酸为掺杂剂，用苯胺单 护(如蛋白质、酶和DNA等)等领域具有广阔的应体乳液滴为软模板，制备了聚苯胺空心微球．最 用前景¨“1，而受到广泛的关注．通常，空心微球 近，有文献报道在无任何掺杂剂情况下，利用化学 氧化法可以实现导电聚苯胺纳米纤维的制 结构的制备可以采用模板法(template．synthesis method)，即以球形的微粒如胶体颗粒b1、聚合物备¨6J7|．但是，在无掺杂剂条件下，鲜见有自组装 微粒№’7]、无机纳米颗粒旧叫伽等为模板，将目标材 导电聚合物空心微球的制备．此外，对于自组装导 料沉积或聚合到模板的表面形成“核．壳”结构，然 电聚苯胺衍生物的空心微球结构的报道也很少． 后通过煅烧或溶解除去模板后可得到空心微球． 本文在既无任何掺杂剂又无硬模板(hard． 例如，Marinakos等‘10J在化学修饰的纳米的金颗粒 template)的条件下，以过硫酸铵直接氧化聚合，并 表面原位聚合得到了聚吡咯，然后用亚铁氰化钾， 经自组装过程制备出导电的聚苯胺衍生物——聚 氰化钾溶液溶解除去纳米金核，获得壳厚度为5 间甲基苯胺(PMT)空心微球．由于反应试剂的减 —100 少，不仅使该无模板法变得更为简单，而且可能实 am的空心聚吡咯纳米球．但是，由于模板 的使用，使制备过程变得繁琐和复杂，并且除去模 现导电聚合物及其衍生物微／纳米结构的大量制 板的过程难免会造成空心微球结构的破坏． 备． 由万梅香等率先发明的无模板法(template． 1 实验部分 free method)‘．,123，通过掺杂剂、单体或掺杂剂／单 体盐或超分子所形成的胶柬起着软模板(soft．1．1试剂与仪器 template)的作用，可以实现多种微／纳米结构的导 电聚合物的制备．该方法的实质是一种自组装过 使用前减压蒸馏．过硫酸铵((NH4)：S：O。，APS，分 程，与模板法相比，它简单、廉价．目前，通过掺杂 析纯，北京化工厂)，乙醇(分析纯，北京化工厂)， 酸的选择和反应物浓度的控制，采用无模板法可 间甲酚(分析纯)，乙醚(分析纯，北京化工厂)等试 以实现聚苯胺空心微球的制备，例如，张丽娟 剂未经处理． 等【l纠选用水杨酸为掺杂剂，通过控制水杨酸与苯 胺单体的比例，实现了聚苯胺空心微球结构的制 备．朱英等¨41以全氟辛磺酸为掺杂剂，通过有机 氟磺酸胶束和有机氟磺酸／苯胺盐胶柬为软模板