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本文采用了自组装膜技术对电极进行功能化修饰,再结合原位电化学SERS方法对聚苯胺的电化学初聚过程进行研究,进一步了解了聚合成膜的机理;为有目的地构造具有特殊结构和用途的聚苯胺以及聚苯胺与纳米粒子的复合功能材料提供理论依据。主要研究工作:
1.在4-ATP/金修饰电极上化学接枝制备4-巯基偶氮氨基苯单层膜;首先在经电化学氧化还原粗糙化处理的金电极上组装了4-ATP分子并且得到了具有较高信噪比的拉曼增强信号;继而又利用经典的重氮化偶联反应接枝了苯胺分子得到了稳定的具有较高电化学活性的对巯基偶氮苯单层膜。
2.在4-ATP/金修饰电极上进行了苯胺电化学聚合过程的原位SERS研究;通过采用原位电化学循环伏安-表面增强拉曼光谱法,研究了在硫酸介质下苯胺在4-ATP修饰的金电极上的起始聚合情况,并与未经修饰的裸金电极进行了对比,认为:具有高度电子导电性的4-ATP分子对苯胺的聚和起到了促进作用;得到的聚苯胺薄膜继承了4-ATP分子自组装膜的有序结构,采取的是苯胺的C4位与下层的4-ATP分子的N位进行头—尾偶联聚和。
3.聚苯胺与金属和非金属纳米复合材料的制备;全部采用电化学聚合的方法,制备了聚苯胺/金纳米粒子,聚苯胺/碳纳米管,聚苯胺/碳纳米管/金纳米粒子/的复合膜。通过形貌和电化学表征,认为金纳米粒子和碳纳米管在聚苯胺膜中分布均匀,形成了比较好的复合材料,且具有良好的导电性能,有望在二次电池和传感器方面有较好的应用。