模板法制备聚苯胺及其光热性质研究
贵金属纳米团簇的合成(一)：模板法
贵金属纳米团簇的合成(一)：模板法2016-08-21 11:44来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部5种不同ssDNA-Ag NCs的激发光谱和发射光谱模板法是以一定的材料为基质或模型来合成具有特殊立体结构或具有特殊功能的贵金属纳米团簇的方法，是目前最常用的方法之一。
常用来合成贵金属纳米团簇的模板一般为聚合物和生物大分子等。
聚合物是最早被用来合成贵金属纳米团簇的模板。
聚磷酸盐(polyphosphate)首次被报道用作保护基团以防止Ag NCs聚合。
此后，学者们开始致力于寻找更多能够用于合成贵金属纳米团簇的聚合物，先后发现了聚苯胺(polyaniline，PANI)、聚酰胺氨型树状大分子(poly(amidoamine)，PAMAM)、聚N-异丙基丙烯酸-2-羟乙基丙烯酸酯(poly(N-isopropylacryl-amide-acrylicacid-2-hydroxyethyl acrylate,poly(NIPAM-AA_HEA)))、聚乙醇胺(polyethylenimine，PEI)、聚甘油-b-聚丙烯酸(polyglycerol-block-poly(acrylic acid)，PG-b-PAA)等。
虽然这些聚合物能够有效防止贵金属纳米团簇的聚合，但是模板的制备方法复杂、耗时长等缺点给贵金属纳米团簇的合成带来困难。
2008年，Shang等利用一种普通的聚合电解质：聚甲基丙烯酸(poly(methacrylic acid)，PMAA)作为模板与新鲜的AgNO3溶液混合放置黑暗中10 min，然后在365 nm紫外光下以合适的时间间隔照射，溶液明显由无色变成暗红色，得到了量子产率为18.6%的Ag NCs。
作为模板，PMAA有明显的优势：(1) 具有负电荷的羧酸可以有效地结合Ag+；(2) PMAA-Ag NCs 应用范围广；(3) PMAA的甲基疏水区有利于Ag NCs的合成。
聚苯胺的制备
随着社会科技的发展，绿色能源成为人类可持续发展的重要条件，而风能、太阳能等非可持性能源的开发和利用面临着间歇性和不稳定性的问题，这就催生了大量的储能装置，其中比较引人注目的包括太阳能电池、锂子电池和超级电容器等。
超级电容器作为一种新型化学储能装置，具有高功率密度、快速充放电、较长循环寿命、较宽工作温度等优秀的性质，目前在储能市场上占有很重要的地位，同时它也广泛应用于军事国防、交通运输等领域。
目前，随着环境保护观念的日益增强，可持续性能源和新型能源的需求不断增加，低排放和零排放的交通工具的应用成为一种大势，电动汽车己成为各国研究的一个焦点。
超级电容器可以取代电动汽车中所使用的电池，超级电容器在混合能源技术汽车领域中所起的作用是十分重要的，据英国《新科学家》杂志报道，由纳米花和纳米草组成的纳米级牧场可以将越来越多的能量贮存在超级电容器中。
随着能源价格的不断上涨，以及欧洲汽车制造商承诺在1995年到2008年之间将汽车CO2的排放量减少25%，这些都促进了混合能源技术的发展，宝马、奔驰和通用汽车公司已经结成了一个全球联盟，共同研发混合能源技术。
2002年1月，我国首台电动汽车样车试制成功，这标志着我国在电动汽车领域处于领先地位。
而今各种能源对环境产生的负面影响很大，因此对绿色电动车辆的推广提出了迫切的要求，一项被称为Loading-leveling(负载平衡)的新技术应运而生，即采用超大容量电容器与传统电源构成的混合系统“Battery-capacitor hybrid”(Capacitor-battery bank) [1]。
目前对超级电容器的研究多集中于开发性能优异的电极材料，通过掺杂与改性，二氧化锰复合导电聚合物以提高二氧化锰的容量[1、2、3]。
生瑜(是这个人吗？)等[4]通过原位聚合法制备了聚苯胺/纳米二氧化锰复合材料，对产物特性进行细致分析。
因导电高分子具有可逆氧化还原性能，通过导电高分子改性，这对于提高二氧化锰的性能和利用率是很有意义的。
化学实验报告 聚苯胺的合成及表征
聚苯胺的合成及表征（省市师学院550018）摘要：本实验采用氧化聚合法，以苯胺为单体，过硫酸铵为氧化剂，探究投料比、酸种类、温度对合成聚苯胺的影响，及本征态聚苯胺的溶解性影响因素。
用傅里叶红外光谱仪对聚苯胺参杂前后的结构变化进行了测试，讨论了不同条件对聚合物的影响。
同时探究不同条件下合成的聚苯胺的溶解性。
关键词：聚苯胺合成表征溶解性前言：聚苯胺( PANI) 具有多样结构，独特的掺杂机，良好的稳定性和原料价廉易得等优点，一直是高分子领域的研究热点，在诸多领域都有良好的应用前景目前应用最为广泛的合成聚苯胺的方法是MacDiarm id 等提出的水溶液化学氧化聚合法。
该法简便易行, 适合大批量工业生产, 但通过该法制备所得聚苯胺的分子链含有大量缺陷，产物电导率较低，因此对苯胺化学氧化法合成条件对产率的影响进行了探究。
1. 实验部分1.1 实验试剂及仪器苯胺（An）(分析纯，AR天津博迪化工股份)、过硫酸铵(APS)(分析纯，AR 天津市科密欧化学试剂)、盐酸（HCl，优级纯）、硫酸（H2SO4）、高氯酸（HClO4）、磷酸（H3PO4）、氨水（NH3·H2O）、四氢呋喃（分析纯AR，天津博迪化工股份）、N,N-二甲基甲酰胺（分析纯AR，光华科技股份）、二甲基亚砜（分析纯AR，光华科技股份）、恒温玻璃搅拌器、85-2恒温磁力搅拌器(金坛市城东新瑞仪器厂)、傅里叶TENSOR-27型红外光谱仪（KBr压片）1.2聚苯胺的合成1.2.1聚苯胺的性质溶解性——聚苯胺由于其链刚性和链间强相互作用，使它的可溶性极差，在大部分常用的有机溶剂中几乎不溶，仅部分溶于N,N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮，这就给表征带来一定的困难，并且极限制了聚苯胺的应用。
通过结构修饰（衍生物、接枝、共聚）、掺杂诱导、聚合、复合和制备胶体颗粒等方法获得可溶性或水溶性的导电聚苯胺。
如在聚苯胺分子链上引入磺酸基团可得到水溶性导电高分子。
论文模板
摘要本论文采用机械混炼法，制备了一系列天然橡胶/蒙脱土复合材料，并对其结构与性能进行研究。
机械混炼法依靠机械的剪切力实现蒙脱土与橡胶的复合，并且通过聚苯胺对蒙脱土改性，从而加强蒙脱土无机片层与天然橡胶大分子链段的相互作用；而且机械混炼法工艺简单、易于工业化生产的优点。
聚苯胺/蒙脱土复合物主要表现为颗粒状，随着有机含量的增加，颗粒有变小的趋势。
复合物中聚苯胺是包覆在无机物表面，不存在纯粹的无机颗粒或聚苯胺颗粒。
通过对不同量聚苯胺改性蒙脱土体系的结构与性能的研究，确定并证明了蒙脱土与聚苯胺有良好的相互作用，可以大大提高复合效率，从而得到性能优异的橡胶/蒙脱土复合材料。
扫描电镜(SEM)分析证明蒙脱土无机片层与天然胶基体实现了良好复合；物理机械性能测试表明该材料实现了对天然胶的补强，其硬度、拉伸强度、撕裂强度都比纯橡胶有较大的提高。
通过实验发现，原位聚合能使蒙脱土的片层结构变小。
有机含量较少(10%、20%、30%)的聚苯胺蒙脱土复合物，层片结构较明显，且随着有机含量的增加片层结构有逐渐变小的趋势。
有机含量高的聚苯胺/蒙脱土复合物，主要表现为颗粒状。
复合物呈片状或颗粒状，具有很好的分散性。
有机含量超过70%的复合物仍具有较好的分散性，羟微研磨即可以得到粒度较小的粉末。
关键词:天然橡胶；蒙脱土；纳米复合材料；机械混炼法；聚苯胺；力学性能;原位聚合AbstractIn this dissertation, a series of natural rubber/montmorillonite nanocomposites are prepared by the ameliorated mechanically mixing method, and the structures and properties of the composites are aslo studied. The ameliorated method utilizes a reactive monomer that can not only have chemical reactions with natural rubber but also intercalate into the clay layers to strength the interaction between the rubber matrix and the silicate layers. Furthermore, the ameliorated method still remains the operational advantages of the traditional method, which enable it to be suitable for the industrial production.The polyaniline/MMT compounds are mainly granular and particles have a tendency to be smaller with the levels of organic increased. Polyaniline is coated on the inorganic particles, thus there are no pure polyaniline particles or pure inorganic particles in the compounds. Polyaniline is completely coated on inorganic matter particle and is well distributed.In this paper polyaniline has been chosen as the monomer to strength the interactions between the rubber matrix and inorganic layers. Through the study of structure and properties of different content polyaniline intercalation of montmorillonite, it proved the major factor that determines the effect of intercalation is the interaction between the polyaniline and the group in the galleries of MMT. When there is a group that can have strong interaction with the polyaniline in the layer space, the modified montmorillonite will be easier to be intercalated and as the result, the nanocomposites with better properties will be achieved.The procedure is greatly improved and the production cost is saved effectively with the modification of montmorillonite. SEM indicates that the galleries of MMT have strong interaction with NR by the effect of polymerization in situ of AN, which illuminates the composites has been formed and the composites have better mechanical properties.The lamellar structure of Montmorillonite in compounds becomes smaller asthe organic content increase from the experimental work. In the polyaniline/Montmorillonite compounds of Low levels of organic content(10%、20%、30%), the lamellar structure is clear and it has a tendency to decrease with the levels of organic content increased. The polyaniline/Montmorillonite compounds of high levels organic content are mainly granular.The compounds are lamellar structure or granular, and have good dispersibility. The compounds which the levels of organic content is more than 70%, still have good dispersibility and become smaller just by slightly grinding.Keyword: natural rubber; montmorillonite; composites; mechanically mixing method; in situ polymerization目录引言 (1)第一章文献综述 (3)1.1聚苯胺/蒙脱土的概述 (3)1.1.1聚苯胺的研究进展 (3)1.1.2蒙脱土的结构特点 (4)1.1.3蒙脱土的有机改性 (6)1.1.4聚苯胺复合材料 (7)1.2聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料概述 (8)1.2.1聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的结构特点 (10)1.2.2 聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的研究进展 (12)1.3高性能轮胎用橡胶材料的研究 (17)1.4本课题研究的目的和意义 (21)1.4.1本课题研究的意义 (21)1.4.2本课题的研究目的 (21)1.5本课题的提出 (21)第二章实验部分 (23)2.1原材料及主要实验仪器设备 (24)2.1.1原材料及试剂 (24)2.1.2实验配方 (24)2.1.3主要实验仪器设备 (24)2.2实验方法 (25)2.2.1 聚苯胺的制备 (25)2.2.2 盐酸处理蒙脱土 (25)2.2.3 聚苯胺/蒙脱土复合物的制备 (26)2.2.4聚苯胺/蒙脱土复合物的制备 (26)2.2.5机械混炼天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料 (27)2.2.6天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料硫化 (27)2.2.7冲样 (27)2.2.8测试与表征 (27)2.2.9天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料的结构及性能表征 (28)第三章结果与讨论 (29)3.1纳米粘土粒子的形态结构与粒径 (29)3.1.1 表面形态分析 (29)3.1.2 复合材料的断面扫描 (32)3.2粘土天然橡胶纳米复合材料的结构与性能 (33)3.2.1蒙脱土含量对天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料性能的影响 (33)3.2.2硫化时间对天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料的影响 (34)3.2.3不同量聚苯胺对天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料性能的影响.. 35 第四章结论 (38)参考文献 (39)致谢 (41)附录 (42)1 外文文献原文 (42)2 外文文献译文 (48)引言纳米科技是20世纪80年代末期诞生并正在崛起的新科技，是研究由尺寸在0.1～100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。
无模板法制备多孔聚苯胺及其电化学性能
兰州 理工大学学报 Journal of Lanzhou University of Technology
文章编号：1673-5196(2021)03002304
Vol. 47 No. 3 Jun2021
无模板法制备多孔聚苯胺及其电化学性能
王海燕*,尚天蓉，马帅帅，王初晗，蒯 浩
采用6700F型电子扫描显微镜(日本)进行样 品形貌的观测•采用FT-Raman Module型傅立叶 变换红外光谱仪(日本)对产物结构进行分析.活性 炭的孔结构特性测试采用北京精微高博科学技术有 限公司生产的JW-BK132F比表面及孔径分布仪. 以产物为活性物质制备电极,mol/L H2SO4水溶 液为电解液组装超级电容器，采用CHI660C电化学 工作站进行电化学测试，在一0.2〜0. 8V扫描. 1.3聚苯胺的制备
犆= 犿X △V
式中：为放电电流，A；△犜为放电时间,;犿为电 极负载活性物质的质量,g;V为放电过程中除去 电压降的电位变化,V.
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
相对压强/(P/Po)
图4聚苯胺的吸附-脱附等温曲线 Fig. 4 Adsorption/desorption isothermal curve of polyaniline
proach at a very slow rate, porous polyaniline was prepared without template, and the structure and the electrochemicalpropertiesusingastheelectrode materialofsupercapacitor werestudied Theresults showed that the product presented porous structure looking like a tremella. The distribution of pore diameterwasmainlyinrangeoflessthan10nm．Thechargeanddischargetimewasapproximatelysymmeter distribution curve of polyaniline
聚苯胺_制备实验报告
1. 了解聚苯胺的制备方法及其应用。
2. 掌握聚苯胺的合成原理和实验步骤。
3. 学习并掌握电化学合成聚苯胺的方法。
二、实验原理聚苯胺（Polyaniline，PANI）是一种导电聚合物，具有独特的化学、物理和电化学性质。
其制备方法主要有化学氧化法和电化学合成法。
本实验采用电化学合成法，通过在导电聚合物溶液中施加电压，使单体苯胺在电极上发生氧化聚合反应，形成聚苯胺。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：- 三电极体系：工作电极（铂电极）、参比电极（银/氯化银电极）、辅助电极（铂电极）- 伏安仪- 磁力搅拌器- 真空干燥箱- 电子天平- 移液器- 烧杯- 离心机2. 试剂：- 苯胺（分析纯）- 硼砂（分析纯）- 硫酸（分析纯）- 蒸馏水1. 准备工作：（1）将苯胺、硼砂和硫酸按一定比例混合，配制成单体溶液。
（2）将单体溶液置于三电极体系中，调整电极间距，确保工作电极与参比电极、辅助电极之间距离适宜。
2. 电化学合成：（1）打开伏安仪，设置合适的扫描速度和电位范围。
（2）在单体溶液中施加电压，进行电化学聚合反应。
（3）观察反应过程中溶液的颜色变化，当溶液颜色变为深蓝色时，停止反应。
3. 沉淀分离：（1）将反应后的溶液离心分离，收集沉淀物。
（2）用蒸馏水洗涤沉淀物，去除杂质。
4. 干燥与表征：（1）将洗涤后的沉淀物置于真空干燥箱中，干燥至恒重。
（2）对干燥后的聚苯胺进行表征，如红外光谱（IR）、扫描电子显微镜（SEM）等。
五、实验结果与分析1. 反应过程中溶液颜色变化：反应开始时，溶液颜色为浅黄色，随着反应的进行，溶液颜色逐渐变为深蓝色。
2. 聚苯胺的表征：（1）红外光谱（IR）分析：聚苯胺在红外光谱中显示出明显的特征峰，如苯环、苯胺基团等。
（2）扫描电子显微镜（SEM）分析：聚苯胺呈现出明显的层状结构，具有良好的导电性。
六、实验结论本实验采用电化学合成法成功制备了聚苯胺。
实验结果表明，聚苯胺具有良好的导电性和稳定性，具有较高的应用价值。
聚苯胺的合成和表征、
聚苯胺和聚乙炔1.1导电聚苯胺作为一种新型的功能高分子材料，越来越受到科学家们的关注。
因为它具有合成方法简单、掺杂机制独特、环境稳定性良好等优点，而且它还具有广阔的开发与应用前景。
聚苯胺在电池、金属防腐、印刷、军事等领域展示了极广阔的应用前景，成为现在研究进展最快、最有工业化应用前景的功能高分子材料。
但是聚苯胺的难溶解、难熔融、不易加工等特性阻碍了聚苯胺的实用化进程。
聚苯胺的合成方法主要有化学氧化聚合法（乳液聚合法、溶液聚合法等）和电化学合成法（恒电位法、恒电流法、动电位扫描法等），近年来，模板聚合法、微乳液聚合、超声辐照合成、过氧化物酶催化合成、血红蛋白生物催化合成法等以其各自的优点而受到研究者的重视。
1984年,MacDiarmid在文献中提出聚苯胺具有以下可以相互转化的4种理想形式:2.1化学合成（1）化学氧化聚合化学氧化法合成聚苯胺是在适当的条件下，用氧化剂使苯胺(An)发生氧化聚合。
苯胺的化学氧化聚合通常是在苯胺/氧化剂/酸/水体系中进行的。
较常用的氧化剂有过硫酸铵、重铬酸钾（K2Cr2O7）、过氧化氢（H2O2）、碘酸钾（KIO3）和高锰酸钾（KMnO4）等。
（NH4)2S2O8由于不含金属离子、氧化能力强，所以应用较广。
聚苯胺的电导率与掺杂度和氧化程度有关。
氧化程度一定时，电导率随掺杂程度的增加而起初急剧增大，掺杂度超过15％以后，电导率就趋于稳定，一般其掺杂度可达50％。
井新利等通过氧化法合成了导电高分子聚苯胺，研究了氧化剂过硫酸铵（APS）与苯胺单体的物质的量之比对PANI 的结构与性能的影响。
结果表明，合成PANI 时，当n（APS）：n（An）在0.8 ～1.0 之间聚合物的产率和电导率较高。
研究表明，聚苯胺的导电性与H+掺杂程度有很大关系：在酸度低时，掺杂量较少，其导电性能受到影响，因而一般应在pH值小于3的水溶液中聚合。
质子酸通常有HCl、磷酸（H3PO4）等，苦味酸也用来制备高电导率的聚苯胺，而非挥发性的质子酸如H2SO4和HCIO4等不宜用于聚合反应。
聚苯胺的合成与聚合机理研究进展
一、聚苯胺的合成方法及其优缺 点
一、聚苯胺的合成方法及其优缺点
聚苯胺的合成方法主要包括化学氧化聚合法、电化学聚合法和生物合成法等。 其中，化学氧化聚合法应用最广泛，通过氧化剂和苯胺单体的反应制备聚苯胺。 该方法具有设备简单、产量高等优点，但反应条件较为严格，副反应较多，产物 的分子量和电导率受到一定限制。
内容摘要
聚苯胺的合成方法主要包括化学还原法、氧化还原法、界面缩聚法等。其中， 化学还原法由于其工艺简单、成本较低等优点，成为目前研究的主要方法之一。 在化学还原法中，通常使用有机还原剂，如抗坏血酸、硼氢化钠等，将苯胺单体 在酸性或碱性条件下聚合生成聚苯胺。
内容摘要
此外，氧化还原法也是常用的合成方法之一，使用氧化剂如过硫酸盐、双氧 水等将苯胺氧化聚合生成聚苯胺。界面缩聚法是一种液相合成方法，将苯胺单体 在溶液中聚合，形成聚苯胺纳米纤维或薄膜。
三、聚苯胺的应用领域与挑战
因此，针对聚苯胺的结构和性质进行改性研究，提高其应用性能和降低成本， 是未来亟待解决的问题。
四、聚苯胺的合成与聚合机理研 究现状
1、聚苯胺的合成方法及其影响 因素
1、聚苯胺的合成方法及其影响因素
化学氧化聚合法是制备聚苯胺最常用的方法。在这个过程中，苯胺单体在氧 化剂的作用下发生氧化聚合反应，生成聚苯胺。反应条件如温度、pH值、氧化剂 种类和浓度等对聚苯胺的分子量、分子量分布和电导率等性质有重要影响。通过 控制这些参数，可以优化聚苯胺的合成。
内容摘要
引言：随着科技的不断进步，纳米纤维在各个领域的应用越来越广泛。其中， 聚苯胺纳米纤维因其独特的性能和广泛的应用前景而备受。本次演示将详细介绍 聚苯胺纳米纤维的合成方法及应用进展。
内容摘要
一、研究背景聚苯胺纳米纤维是一种由苯胺单体在氧化剂作用下聚合而成的 导电高分子材料。其具有优异的导电性能、良好的化学稳定性和机械强度，在电 子、生物医学、建筑等领域具有广泛的应用前景。近年来，研究者们不断探索聚 苯胺纳米纤维的合成方法，以拓展其应用领域。
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模板法制备聚苯胺及其光热性质研究王志雄;胡祥龙【摘要】近年来,聚苯胺由于其独特的光学吸收特性和导电性质受到很多科学家的青睐.但是,聚苯胺极差的稳定性、不可控的形貌成为其在各个领域应用中的阻碍.因此,本文利用聚苯乙烯磺酸(PSS)作为苯胺聚合的模版,分别采用氯化铁(ferric chloride)、硫代硫酸铵(ammonium thiosulphate)作为氧化剂来制备聚苯胺纳米材料.利用电子显微镜和紫外可见分光光度计对其形貌、光学特性进行了研究.研究发现,氧化剂的使用对其纳米材料的形貌起决定性的作用,氯化铁作氧化剂制备出大小均一、规则的球形纳米粒子;硫代硫酸铵作为氧化剂制备出细长的纳米纤维.所制备的聚苯胺纳米材料具有显著的光热效应,有潜力用于肿瘤的光热治疗.%Recently, polyaniline has been focused increasingly due to its unique optical and conductive property. How-ever, its poor stability and uncontrolled morphology greatly limited its further application. Herein, polystyrene sulfonic acid ( PSS) was used as a template for in situ polymerization of aniline to fabricate stable polyaniline nanomaterials, in which ferric chloride and ammonium thiosulphate were employed as the oxidants, respectively. The self-assembled morphology and the optical property of the resultant aggregates were examined by electron microscopy and ultraviolet-visible absorption spectroscopy. The selection of oxidants had great effects on the morphology of polyaniline, and spherical nanoparticles with uniform size and regularity were obtained for ferric chloride, and elongated nanofibers of polyaniline were observed from the oxidation of ammonium thiosulfate. The fabricated polyanilinenanoparticles possessed significant photothermal effect, which is promising in tumor photothermal therapy.【期刊名称】《激光生物学报》【年(卷),期】2017(026)006【总页数】4页(P523-526)【关键词】聚苯胺;氯化铁;硫代硫酸钠;球形纳米粒子;纳米纤维;光热效应【作者】王志雄;胡祥龙【作者单位】华南师范大学激光生命科学研究所, 激光生命科学教育部重点实验室, 生物光子学研究院, 广东广州510631;华南师范大学激光生命科学研究所, 激光生命科学教育部重点实验室, 生物光子学研究院, 广东广州510631【正文语种】中文【中图分类】Q225聚苯胺合成研究始于20世界初期，材料学家相继使用各种氧化剂和不同条件对苯胺进行氧化，得到不同氧化程度的聚苯胺产物[1,2,3]。
聚苯胺真正开始被科学家所关注是由于1984年MacDiamid等制备出新型结构的聚苯胺[4,5]。
经过多年的研究，聚苯胺的合成方式主要是化学合成和电化学合成[6,7,8]。
电化学合成方法一般是在酸性溶液中，阳极发生聚合，电极材料、电极电位、电解质溶液对合成聚苯胺都有一定的影响[9-11]；而化学合成方法是在酸性溶液中加入氧化剂使苯胺单体进行聚合[12]，简单易行，是大批量合成聚苯胺所推崇的合成方法[8,13]。
无论那种合成方法，形成的聚苯胺不稳定[14]，在水溶液中容易形成沉淀限制其在生物医学等领域的应用[7,10,15]。
为了解决上述问题，我们改变经典的化学合成方法制备聚苯胺纳米材料，以聚苯乙烯磺酸为模版，分别采用氯化铁和硫代硫酸铵为氧化剂合成了形貌各异的、非常稳定的聚苯胺纳米材料，为聚苯胺在不同领域的运用提供了合成新方向；并对其球形聚苯胺的光热特性进行了评估[5]，表现出较高的光热转换效率[16]。
苯胺(aniline)，偶氮二异丁腈(AIBN)，二甲基亚砜(DMSO),苯乙烯磺酸钠(sodium p-styrene sulfonate)，氯化铁(ferric chloride)，硫代硫酸铵(ammonium thiosulphate)，盐酸(hydrochloric acid)，等均采购自Sigma-Aldrich公司，直接使用。
核磁共振谱(NMR)采用Bruker AV300核磁共振仪表征(共振频率为300 MHz，CDCl3为氘代试剂)。
透射电子显微镜(TEM)测试在JEOL JEM-2100电子显微镜完成，加速电压80 kV，样品制备时，吸取10 μL样品溶液滴在Formvar薄膜和碳膜的铜网上，然后快速液氮冷却，冷冻干燥以保持其在溶液态的形貌。
通过经典的可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合方法制备聚苯乙烯磺酸钠(PSSNa)，将苯乙烯磺酸钠(2.430 g，32.3 mmoL)、链转移剂CTA(28.8 mg, 0.323 mmoL)和AIBN(2 mg, 0.064 mmoL)溶于3 mL DMSO。
经过冻融循环(三次)抽真空除去空气，70 ℃油浴反应6 h，液氮终止反应。
透析24 h除去未反应的小分子，冻干。
得到淡黄色固体(2.064 g, 产率85%)。
其核磁共振氢谱如图1所示，经过计算可得聚合度约为24。
为了得到稳定的聚苯胺纳米材料，用聚苯乙烯磺酸作为模版使苯胺原位聚合。
将40 mg 聚苯乙烯磺酸钠溶于16 mL 蒸馏水(pH=4.3)中，常温搅拌17 h，透析5h 除去无机盐等小分子。
不同氧化剂用于制备形貌各异的聚苯胺，取4 mL聚苯乙烯磺酸，20 mL苯胺，冰浴搅拌30 min, 再分别向其中加入0.0500 g氯化铁，0.0500 g硫代硫酸钠。
继续搅拌12 h，转移至透析袋，透析24 h除去未反应的小分子。
宏观观察氯化铁做氧化剂的体系Fe/PANI/PSS呈墨绿色，而硫代硫酸钠APS/PANI/PSS呈黑色。
采用TEM对制备的纳米粒子的形貌进行表征，Fe/PANI/PSS呈粒径约为100 nm的球形纳米粒子。
在生物医用方面，纳米粒子的粒径要求小于200 nm，以利于其在体内的血液循环，因此氯化铁做氧化剂制备的纳米粒子符合这一要求，具有潜在的生物应用价值。
APS/PANI/PSS的组装体为长纤维结构，直径为20 nm，长度为～5 m，由于其较大的表面积，可以提高聚苯胺的导电性能，即用硫代硫酸钠做氧化剂制备的聚苯胺纳米纤维用作导电材料有很大的优势。
进一步研究了不同氧化剂所制备聚苯胺纳米结构的性质差异性，首先采用紫外分光光度计表征了它们的光学吸收性能。
如图3(a)所示，Fe/PANI/PSS，APS/PANI/PSS在～800 nm处均有聚苯胺的特征峰，而没有聚苯乙烯磺酸加入的材料没有特征峰。
进一步证明了运用模板法原位聚合可以得到稳定的聚苯胺纳米结构，并且形貌对其光学吸收特性改变不显著，两种氧化剂所制备的样品在近红外区均具有宽吸收。
由于球形纳米粒子Fe/PANI/PSS的粒径较小，符合肿瘤治疗对纳米材料的尺寸要求，我们进一步验证其光热特性，如图3(b)所示，在808 nm激光照射下，聚苯胺在10 min内达到50 ℃以上，证明其优良的光热转换特性，可以用作光热治疗剂。
作为最具潜力的导电高分子之一，聚苯胺从被发现之初就得到了广泛的关注，合成方法和性能改善方面取得了一定的成果。
但是聚苯胺纳米材料极差的稳定性为其在纳米医学应用方面带来了很大的阻碍。
掺杂其他高分子材料来改善聚苯胺的导电性能和稳定性为研究者合成聚苯胺纳米材料提供了新方向。
此外，光热治疗是新型的肿瘤疗法，光热剂吸收近红外光转换成热能导致肿瘤细胞的凋亡或坏死。
由于聚苯胺在近红外有较强的吸收特性，即可以作为优良的光热剂，生物体的应用对其纳米材料的形貌和尺寸要求更为苛刻。
我们利用聚苯乙烯磺酸为模版，氯化铁和硫代硫酸钠为氧化剂制备了稳定、形貌各异的聚苯胺纳米材料，为聚苯胺在不同领域的运用提供了可能的制备方式。
其中用氯化铁作氧化剂可以形成大小均一的球形纳米粒子，验证其光学特性，有较好的光热转化效率，可以用作光热剂，有望用于肿瘤等疾病的光热治疗；另外球形的聚苯胺可以用来作为捡测空气中氮氧化物的含量的材料以及一些有毒气体的含量。
而用硫代硫酸钠作氧化剂形成纳米纤维，由于其较大的表面积，可控的导电率等特性用作优秀的导电纳米材料；它还可以用于电磁屏蔽材料，耐腐蚀材料，同时吸收微波。
另外，本工作还证明了纳米材料的形貌对其自身的光学吸收特性没有显著的影响。
*通讯作者：胡祥龙(1984-)，男，汉族，安徽六安人，华南师范大学研究员，博士，主要从事生物医用高分子研究。
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