聚苯胺金属纳米粒子复合物的制备及性能VIP免费

收稿:2006年6月,收修改稿:2006年8月3通讯联系人e2mail:huangmeirong@tongji.edu.cn聚苯胺Π金属纳米粒子复合物的制备及性能李新贵孙晋黄美荣3(同济大学材料学院先进土木工程材料教育部重点实验室上海200092)摘要基于国内外最新研究文献及本课题组研究工作,从发展历史、制备方法和多功能性方面系统综述了近年来发展起来的聚苯胺Π金属纳米粒子复合物。在聚苯胺基体中引入金属纳米粒子的方法可归纳为3大类:原位复合法、直接共混法和层层自组装法。所形成的有机聚苯胺和无机金属杂化复合物不仅能保留各自原有的特异性能,而且两组分之间还存在着相互协同作用,能够极大地提升基体聚苯胺的性能,电导率最高可提高100倍,电氧化催化电流最高可提高10倍。分散在聚苯胺膜中的极少量铂微粒能使不锈钢板的腐蚀电位稳定在钝化区域。聚苯胺Π金属纳米粒子复合物所表现出突出的固有电导性、优异的反应催化性和极强的金属防腐性,使其跻身于为数不多的新型高性能复合材料之列,显示出了诱人的应用前景。关键词聚苯胺贵金属金属纳米粒子纳米复合物催化活性中图分类号:O63216;TB333文献标识码:A文章编号:10052281X(2007)0520787209PreparationandPropertiesofNanocompositesofPolyanilineandMetalNanoparticlesLiXinguiSunJinHuangMeirong3(KeyLaboratoryofAdvancedCivilEngineeringMaterials,CollegeofMaterialsScienceandEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)AbstractPolyanilineΠmetalnanoparticlecomposites,akindofnovelmaterialsdevelopedinrecentyears,havebeensystematicallyreviewedfromthehistory,preparationandmulti2functionalitiesbasedonourrecentresearchandthelatestliteratures.Thetechniqueofintroducingmetalnanoparticlesintopolyanilinematrixcanbesummarizedinthreecategories:in2situcompounding,directblendingandlayer2by2layerself2assembly.Theresultedhybridsfromorganicpolyanilineandinorganicmetalsnotonlyretaintheoriginalrespectiveintrinsicperformance,butalsoexhibitcoadjutanteffectthatisbeneficialforimprovingthepropertiesofpolyanilinematrixincomposites.Themaximalconductivityofthecompositeisca.100times,andthemaximalpeakcurrentofoxidationisca110timeshigherthanthatofthematrix.Tracesofplatinummicroparticlesdispersedinpolyanilinefilmcouldresultinastablecorrosionpotentialofstainlesssteelwithinthepassiverange.TheuniquepropertiesofpolyanilineΠmetalnanoparticlecompositesincludingoutstandingintrinsicallyelectricalconductivity,excellentreactivecatalysisandpowerfulanticorrosionpropertiesmakethemlieinthefewhighperformancecomposites.Theyhaveshownattractivepotentialinapplications.Keywordspolyaniline;noblemetals;metalnanoparticles;nanocomposites;catalyticactivity高聚物与无机纳米粒子所形成的复合材料可充分利用两者性能互补的优势,因而成为传统材料多功能化和新材料开发的重要途径。其中,导电聚合物与金属纳米粒子的复合材料是纳米材料研究的热点之一。在众多的导电高分子材料中,聚苯胺(polyaniline,PAN)原料便宜、合成简便、耐高温及抗氧化性能良好、电导率可变,因此在许多领域显示出广阔的应用前景[1]。尤其是近年来越来越多的研究第19卷第5期2007年5月化学进展PROGRESSINCHEMISTRYVol.19No.5May,2007©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net成果表明,在聚苯胺中引入金属纳米粒子(metalnanoparticles,MNP)如金、银、铂、钯、铜等,所形成的复合材料与基体聚苯胺相比,其电性能、电化学响应性能和电催化性能等都得到了进一步提升,显示出了更为广阔的应用前景。正因如此,人们对于这类复合材料的设计、制备和功能性等方面的研究投入了越来越多的努力和关注就不足为奇了。1聚苯胺Π金属纳米粒子复合方法按照复合过程中两种组分的来源,聚苯胺与金属粒子纳米粒子的复合方法可分为以下3种,详细分述如下。聚苯胺Π金属纳米粒子复合材料制备...