CN103539940A

CN103539940A - 一种聚2,6-二氟苯胺纳米结构的制备方法

Info

Publication number: CN103539940A
Application number: CN201310437530.8A
Authority: CN
Inventors: 汪元元; 尹桂林; 李文英; 葛美英; 何丹农
Original assignee: Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
Current assignee: Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2014-01-29

Abstract

本发明涉及一种聚2,6-二氟苯胺纳米结构的制备方法，包括以下步骤：配料：将2,6-二氟苯胺单体和模板剂加入去离子水中搅拌形成乳液，另取引发剂溶于另一盛有去离子水的烧杯中，再以两秒每滴的速度加入之前配制的乳液中，混合液颜色逐渐变蓝再变黑；恒温反应：混合溶液室温下持续搅拌24～48小时；洗涤；干燥。本发明工艺简单，易于大批量合成，合成材料的微观形貌可通过模板剂控制，合成的纳米结构的聚2,6-二氟苯胺可应用于传感器、防腐和微波吸收涂层、超级电容器、电催化、电致变色等领域。

Description

一种聚2,6-二氟苯胺纳米结构的制备方法

技术领域

本发明涉及一种纳米结构的制备方法，特别是涉及一种聚2,6-二氟苯胺纳米结构的制备方法，属于材料化学技术领域。

背景技术

聚2,6-二氟苯胺是一种聚苯胺的二氟取代衍生物，由2,6-二氟苯胺单体聚合得到，在聚苯胺骨架结构上对称引入两排氟原子，由于氟原子的强烈吸电子作用，聚合物链的共轭长度变短，溶解性和环境稳定性较聚苯胺有大幅度提高。

一氟取代的含氟聚苯胺（如聚2-氟苯胺和聚3-氟苯胺）可以用电化学合成与化学氧化方法合成，但聚2,6-二氟苯胺纳米结构的化学氧化聚合尚无报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明一种聚2,6-二氟苯胺纳米结构的制备方法。

一种聚2,6-二氟苯胺纳米结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）配料：将2,6-二氟苯胺单体和模板剂加入去离子水中搅拌形成乳液，另取引发剂溶于另一盛有去离子水的烧杯中，再以两秒每滴的速度加入之前配制的乳液中，混合液颜色逐渐变蓝再变黑；

（2）恒温反应：混合溶液室温下持续搅拌24～48小时；

（3）洗涤；

（4）干燥。

所述的2,6-二氟苯胺单体在最后混合溶液中的浓度为0.04～0.2 mol / L。

所述的模板剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、a-萘磺酸、b-萘磺酸、1,5-二萘磺酸中的一种，模板剂在最后混合溶液中的浓度为0.05～0.5 mol / L。

所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、重铬酸钾、高锰酸钾中的一种；加入引发剂的摩尔量是反应体系中2,6-二氟苯胺单体摩尔量的0.5～3倍。

所述洗涤为对于步骤（2）得到的纳米粉体，用去离子水洗涤，洗涤后采用离心机沉淀或抽滤设备进行过滤，过滤产物重新在去离子水中分散，反复过滤直到滤液pH值为7。

所述洗涤为对于步骤（3）得到的纳米粉体，放在50～70℃的烘箱中烘干。

本发明工艺简单，易于大批量合成，合成材料的微观形貌可通过模板剂控制。所得产物可应用于可应用于传感器、防腐和微波吸收涂层、超级电容器、电催化、电致变色等领域。

附图说明

图1 为采用本发明实施例1合成聚2,6-二氟苯胺的的场发射扫描电镜照片。

图2 为采用本发明实施例2合成聚2,6-二氟苯胺的的场发射扫描电镜照片。

图3 为采用本发明实施例3合成聚2,6-二氟苯胺的的场发射扫描电镜照片。

具体实施方式

实施例1：聚2,6-二氟苯胺纳米颗粒的合成。

10 mmol 2,6-二氟苯胺和10 mmol十二烷基硫酸钠加入50 mL 去离子水中搅拌形成乳液。另取10 mmol过硫酸钾溶于50 mL 去离子水中并以两秒每滴的速度加入之前配制的乳液中，混合液颜色逐渐变蓝再变黑。混合溶液室温下持续搅拌36 小时，杯底有黑色沉淀生成。将生成产物用去离子水多次洗涤至中性，放入60℃烘箱中保温8小时干燥，得到聚2,6-二氟苯胺纳米颗粒。产率为65.8%。产物透射电镜照片如图1所示，产物为不规则纳米颗粒，粒径40～100纳米。

将所得样品分散后均匀涂覆在砂纸打磨并清洗后的钢片上，烘干后用指甲油封住边缘，放入35%NaCl溶液中进行电化学测试。平衡开路电位和腐蚀电流密度分别为-0.61 V和1??10^-7 Acm^-2。

实施例2：聚2,6-二氟苯胺纳米短棒的合成。

10 mmol 2,6-二氟苯胺和10 mmol十六烷基三甲基溴化胺加入50 mL 去离子水中搅拌形成乳液。另取10 mmol过硫酸铵溶于50 mL 去离子水中并以两秒每滴的速度加入之前配制的乳液中，混合液颜色逐渐变蓝再变黑。混合溶液室温下持续搅拌36 小时，杯底有黑色沉淀生成。将生成产物用去离子水多次洗涤至中性，放入60℃烘箱中保温8小时干燥，得到聚2,6-二氟苯胺纳米短棒。产率为57.9%。产物透射电镜照片如图2所示，聚2,6-二氟苯胺短棒直径约30纳米，长度300～400纳米。样品电化学测试得到平衡开路电位和腐蚀电流密度分别为-0.52 V和3??10^-6 Acm^-2。

实施例3：聚2,6-二氟苯胺纳米线的合成。

10 mmol 2,6-二氟苯胺和10 mmol b-萘磺酸加入50 mL 去离子水中搅拌形成乳液。另取10 mmol过硫酸铵溶于50 mL 去离子水中并以两秒每滴的速度加入之前配制的乳液中，混合液颜色逐渐变蓝再变黑。混合溶液室温下持续搅拌36 小时，杯底有黑色沉淀生成。将生成产物用去离子水多次洗涤至中性，放入60℃烘箱中保温8小时干燥，得到聚2,6-二氟苯胺纳米线。产率为79.1%。产物透射电镜照片如图2所示，产物为缠结的纳米线结构，直径80～100纳米。样品电化学测试得到平衡开路电位和腐蚀电流密度分别为-0.44 V和1.7??10^-6 Acm^-2。

实施例4、5、6：

重复实施例3，但分别用重铬酸钾和高锰酸钾代替过硫酸铵，得到聚2,6-二氟苯胺纳米线。产率分别为77.9%和82.5%。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种聚2,6-二氟苯胺纳米结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（2）恒温反应：混合溶液室温下持续搅拌24～48小时；

（3）洗涤；

（4）干燥。

2.根据权利要求1所述一种聚2,6-二氟苯胺纳米结构的制备方法，其特征在于，所述的2,6-二氟苯胺单体在最后混合溶液中的浓度为0.04～0.2 mol / L。

3.根据权利要求1所述一种聚2,6-二氟苯胺纳米结构的制备方法，其特征在于，所述的模板剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、a-萘磺酸、b-萘磺酸、1,5-二萘磺酸中的一种，模板剂在最后混合溶液中的浓度为0.05～0.5 mol / L。

4.根据权利要求1所述一种聚2,6-二氟苯胺纳米结构的制备方法，其特征在于，所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、重铬酸钾、高锰酸钾中的一种；加入引发剂的摩尔量是反应体系中2,6-二氟苯胺单体摩尔量的0.5～3倍。

5.根据权利要求1所述一种聚2,6-二氟苯胺纳米结构的制备方法，其特征在于，所述洗涤为对于步骤（2）得到的纳米粉体，用去离子水洗涤，洗涤后采用离心机沉淀或抽滤设备进行过滤，过滤产物重新在去离子水中分散，反复过滤直到滤液pH值为7。

6.根据权利要求1所述一种聚2,6-二氟苯胺纳米结构的制备方法，其特征在于，所述洗涤为对于步骤（3）得到的纳米粉体，放在50～70℃的烘箱中烘干。