聚苯胺普鲁士蓝讲解
导电聚苯胺的特性及进展
导电聚苯胺的特性及进展院（部、中心）材料科学与工程专业材料科学与工程课程名称高分子材料进展导电聚苯胺的特性及进展摘要：导电聚苯胺是极有前途的导电聚合物,它能够广泛地应用于二次电池、金属的防腐、电致发光器件的电极修饰等方面。
本文根据文献资料参考从其结构特性、在可溶性、复合材料及纳米粒子上的研究进展及其应用前景做整理描述。
关键词：导电高分子，聚苯胺，掺杂，纳米粒子引言：在20世纪中发展起来的功能高分子中,导电高分子是最突出的代表之一。
20世纪70年代以前,人们一直将高分子材料作为绝缘材料来使用,从来没有导电高分子的概念美国的MacDiarmid在参观日本东京大学时,看到白川英澍试验室所合成的聚乙炔薄膜具有奇特的金属光泽,惊叹这可能就是他和Heeger等多年寻求的有机导电高分子,于是邀请白川到他的实验室进行合作研究。
他们根据研究硫氮聚合物(SN)n的经验,用I2和ASF5掺杂聚乙炔,发现经过掺杂的聚乙炔,导电率增加了10~12个数量级,达到103Scm的水平,接近于金属导体,并于1977年报道了这一结果。
这一发现,突破了高分子是绝缘体的传统观念,立即在科学界和技术界产生了巨大的影响和冲击。
理论物理学家从Pierls相变的理论出发,进行量子力学计算,计算出反式聚乙炔中长短键长的差约002nm,由此长短键交替所形成的导带和价带之间的间隙宽度是14eV,与试验观测值一致。
进而提出了包括孤子、极化子、双极化子等内容的聚乙炔导电的SSH理论。
实验物理学家进行了聚乙炔的一系列光谱、结构和光、电、磁学测量,验证了理论物理学家的理论结果,同时发现了当时的理论和模型尚不能解释的新现象。
高分子化学家和材料学家则不断改进合成技术,提高聚合物的性能,使聚乙炔的导电率达到105Scm量级,可以和金属铜相媲美。
在短短的20多年中,相继合成出了数十种导电高分子,并对它们的光、电、磁性能进行了系统深入的研究,许多新的科学现象和原理被揭示出来,导电高分子在若干高新技术领域的应用已经实现,或正在蕴育之中。
导电聚苯胺的制备方法及应用
导电聚苯胺的制备方法及应用一、导电聚苯胺的概述导电聚苯胺（conductive polyaniline）是一种具有导电性的聚合物材料，具有良好的导电性、可调控性和化学稳定性的特点。
它可以通过一系列的化学方法进行合成，而且在能源存储、传感器、光电器件等领域具有广泛的应用前景。
二、导电聚苯胺的制备方法导电聚苯胺可以通过化学氧化聚合法、电化学聚合法和生物法等多种方法进行制备。
2.1 化学氧化聚合法化学氧化聚合法是导电聚苯胺制备的主要方法之一。
通常使用苯胺（aniline）作为单体，氧化剂作为引发剂。
具体步骤如下： 1. 在室温下将苯胺溶解在酸性或碱性溶液中； 2. 慢慢加入氧化剂，使苯胺氧化为导电聚苯胺； 3. 继续搅拌和加热，使反应进行完全； 4. 过滤、洗涤、干燥得到导电聚苯胺。
2.2 电化学聚合法电化学聚合法是另一种常用的导电聚苯胺制备方法。
具体步骤如下： 1. 准备电解槽，其中包含两个电极（工作电极和对电极）和电解质溶液； 2. 将苯胺溶液加入电解槽，以工作电极为阳极，在一定电位下进行电解； 3. 通过对电极吸引氧化的苯胺阳离子，使其在工作电极上还原为导电聚苯胺； 4. 继续电解一段时间，直到得到所需的导电聚苯胺。
2.3 生物法生物法是一种新兴的导电聚苯胺制备方法，利用微生物和酶的活性来实现聚合反应。
具体步骤如下： 1. 首先选择一种能够催化聚苯胺聚合的微生物或酶； 2. 将微生物或酶与苯胺和氧化剂一起共同反应，使聚苯胺在微生物或酶的催化下形成； 3. 继续培养和培育微生物或酶，使产物得到进一步优化。
三、导电聚苯胺的应用领域导电聚苯胺在各个领域都有广泛的应用，以下列举了其中的几个典型应用领域。
3.1 能源存储领域导电聚苯胺作为一种具有导电特性和化学稳定性的聚合物材料，可用于高性能电池、超级电容器等能源存储设备的制备。
它可以作为电极材料，提高电池的电导率和储能密度。
3.2 传感器领域导电聚苯胺具有灵敏度高、响应速度快的特点，在生物传感器、化学传感器等领域有广泛应用。
实验报告-聚苯胺的电化学合成与电显色参考模板
实验报告一、实验名称：聚苯胺的电化学合成与电显色二、实验目的：1.了解导电高聚物的一些性能和应用。
2.了解电化学合成聚苯胺和聚苯胺电显色的原理与方法。
3.电化学合成聚苯胺并测定其电显色性能。
三、实验原理：1.对于苯胺电聚合机理，一般公认的观点为，苯胺聚合是一个自催化过程，即：只需在苯胺溶液中通过氧化电流（一般小于0.1mA/cm2）就可得到聚苯胺。
苯胺氧化的第一步是失去电子生成自由基阳离子，随着反应的进行，且在本实验条件下（苯胺浓度较大，电流密度较小），自由基阳离子发生二聚反应，产物以对氨基二苯胺（头——尾二聚）为主，然后再与其它单体聚合，最后聚合成翠绿亚胺盐。
2.实验的第二步是在0.1mol/L盐酸+0.5mol/L氯化钾溶液中，通过使用不同的电流（氧化或还原电流），使聚苯胺完全氧化或完全还原。
四、实验仪器与试剂：恒电位仪、烧杯、导线、导电玻璃、铜棒、蒸馏水、3mol/L盐酸+0.5mol/L苯胺溶液、0.1mol/L盐酸+0.5mol/L氯化钾溶液、多用电表、秒表五、实验步骤及现象：1.洗净三只烧杯，一号烧杯放入25ml 3mol/L盐酸+0.5mol/L苯胺溶液；二号烧杯放入25ml 0.1mol/L盐酸+0.5mol/L氯化钾溶液；三号烧杯放40ml 蒸馏水。
2.用多用电表的欧姆档判断导电玻璃的导电面——电表示数为非正无穷的一面即为导电面。
3.将带有铜丝的夹子夹住导电玻璃的一端，放入一号烧杯中——保证夹子没有触碰溶液。
4.恒电位仪正极连接导电玻璃，负极连接铜棒。
打开恒电位仪，选择200μA档位，调节给定数值至-500，接通电流，同时用秒表计时——恒电位仪的输出电流为50.1μA，导电玻璃上逐渐出现一层淡绿色薄膜，至5分59秒，淡绿色薄膜颜色不再变化。
5.分别放开夹两个电极的夹子，将两个电极连盖子一起放在三号烧杯中清洗电极。
清洗完后，用纸吸干导电玻璃表面的水，然后将两个电极转移到二号烧杯中——溶液浸没淡绿色薄膜，夹子没有触碰溶液。
聚苯胺调研报告
聚苯胺调研报告聚苯胺是一种重要的电子和导电性材料，具有较高的导电性、热稳定性和化学稳定性。
因此，聚苯胺可以被广泛应用于电子器件、传感器、储能设备等领域。
首先，聚苯胺在电子器件中的应用非常广泛。
聚苯胺具有良好的导电性和光电特性，因此常被用作有机场效应晶体管（OFET）的活性层材料。
OFET是一种重要的薄膜晶体管，可以用于制备高性能和低成本的可弯曲电子设备。
聚苯胺可以通过简单的溶涂法制备出高质量的薄膜，具有较高的载流子迁移率和稳定性，因此在OFET中有广泛的应用。
另外，聚苯胺还可以用于制备传感器。
传感器是一种将待测物理量转换为可感知信号的装置，聚苯胺作为传感材料具有很高的敏感性和选择性。
聚苯胺可以通过导电性变化来感知多种气体、湿度、压力等物理量，因此常被用于气体传感器、湿度传感器和压力传感器等领域。
聚苯胺传感器具有响应速度快、灵敏度高、体积小、制备成本低等优点，因此有很大的市场潜力。
此外，聚苯胺还可以用于储能设备。
聚苯胺在电化学储能领域有着广泛的应用，特别是在超级电容器和锂离子电池方面。
聚苯胺具有高电导率、高比容量和优良的电化学稳定性，因此可以用作超级电容器的活性材料。
超级电容器是一种高能量密度、高功率密度、长寿命的储能设备，聚苯胺作为其活性材料可以提高超级电容器的性能。
此外，聚苯胺还可以用作锂离子电池的正极材料，具有高能量密度和优良的循环稳定性。
因此，在储能设备领域，聚苯胺具有广泛的应用前景。
综上所述，聚苯胺作为一种重要的电子和导电性材料，具有广泛的应用前景。
在电子器件、传感器和储能设备等领域，聚苯胺都可以发挥重要的作用。
然而，目前聚苯胺技术还存在一些问题，如制备工艺复杂、材料稳定性不足等，需要进一步研究和改进。
预计随着技术的不断进步，聚苯胺的应用前景将会更加广阔。
9聚苯胺的制备和导电性的观察
实验九聚苯胺的制备一、实验目的了解一种功能性聚合物——导电聚合物掌握聚苯胺的合成方法。
二、实验原理共轭聚合物指的是主链为长程的大—п共轭体系的聚合物，由于电子沿主链方向的迁移较为容易，因此是本征导电体。
最早的导电聚合物是于20世纪70年代发现的聚乙炔，以后人们又陆续发现了聚苯乙炔、聚苯、聚苯胺和聚噻吩等电子导电聚合物，纠上了人们对有机的聚合物不具有导电性的误解，为功能高分子材料的应用开辟了崭新的领域，并派生出光导电、电致发光和光电存储等新的研究空间。
共轭聚合物作为导电聚合物使用，一般存在化学稳定性低、制备比较闲难和加工性能差等缺点，而聚苯胺却具有制备简单、制备条件容易控制和稳定性高等特点，同时还有良好的电导性，因而受到广泛关注。
聚苯胺除了能导电外，还具有质子交换、氧化还原、电致变色和三阶非线性光学等性质，在塑料电池、电磁屏蔽、导电材料、发光二极管和光学器件等方面有巨大的应用前景。
聚苯胺的合成有化学氧化聚合和电化学聚合。
化学氧化聚合是苯胺在酸性介质下以过硫酸盐或重铬酸钾等作为氧化剂而发生氧化偶联聚合，聚合时所使用的酸通常为挥发性质子酸，浓度一般控制在0.5mol/L~4.0mol/L之间，反应介质可为水、甲基吡咯烷酮等极性溶剂，可采用溶液聚合和乳液聚合进行。
介质酸提供反应所需的质子，同时以掺杂剂的形式进入聚苯胺主链，使聚合物具有导电性，所以盐酸为首选。
电化学聚合是苯胺在电流作用下在电极上发生聚合，它可以获得聚苯胺薄膜。
在酸性电解质溶液中得到的花色产物，具有很高的导电性、电化学特性和电致变色性：在碱性电解质溶液中则得到深黄色产物。
聚苯胺在大多数溶剂中是不溶的，仅部分溶解于二甲基甲酰胺和甲基吡咯烷酮中，可溶于浓硫酸，采用苯胺衍生物聚合、嵌段共聚和接枝共聚等方法可以提高聚苯胺的溶解性，但是会给其导电性带来负面影响。
聚苯胺的导电性取决于聚合物的氧化程度和掺杂度，式(2-8)为聚苯胺在掺杂前后的结构变化。
当pH<4时，聚苯胺为绝缘体，导电率与pH无关；当4>pH>2时，导电率随pH增加而迅速变大，直接原因是掺杂程度提高；当pH<2时，导电率与pH无关，聚合物呈金属特性。
211064115_聚苯胺
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 3 期聚苯胺/碳纳米管气敏材料的研究进展薛博，杨婷婷，王雪峰（太原理工大学安全与应急管理工程学院，山西 太原 030024）摘要：聚苯胺具有良好的氧化还原性和环境稳定性以及优异的导电性，是一种良好的气敏材料。
但是聚苯胺的共轭离域结构使其在中性和碱性环境中的应用受到制约。
碳纳米管具有比表面积大、可在常温下表现出对于不同气体良好的吸附能力的特点，但是单纯的碳纳米管对气体的吸附选择性较差。
文章主要介绍了采取金属、金属氧化物或者聚合物掺杂等不同手段改性的聚苯胺、碳纳米管以及聚苯胺/碳纳米管复合材料分别作为气敏材料的气敏性能及气敏机理的研究进展，得出经过改性的聚苯胺/碳纳米管复合材料具备更加优良的气敏特性，但也指出存在复合材料各部分协同作用机理尚不明确，除氨气外其余气体的气敏反应机理研究较少的问题，提出未来应进一步探索复合材料气敏反应机理与复合材料各部分的协同作用机制，设计出所需要材料的分子结构，进而有针对性地对聚苯胺和碳纳米管进行功能化掺杂，合成优良的复合气敏材料。
关键词：聚合物；纳米材料；复合材料；聚苯胺；碳纳米管；改性；气敏性能；气敏机理中图分类号：TB34 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）03-1448-09Research progress of polyaniline/carbon nanotube gas sensing materialsXUE Bo ，YANG Tingting ，WANG Xuefeng(School of Safety and Emergency Management Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, Shanxi, China)Abstract: Polyaniline has the advantages of good redox properties, environmental stability and excellent electrical conductivity, and thus polyaniline is a good gas-sensing material. However, the conjugated delocalized structure of polyaniline restricts its application in neutral and alkaline environments. Carbon nanotubes have the characteristics of large specific surface area and can show good adsorption capacity for different gases at room temperature, but simple carbon nanotubes have poor adsorption selectivity to gases. This paper mainly introduces the gas-sensing properties and gas-sensing mechanism of polyaniline, carbon nanotubes and polyaniline/carbon nanotube composites modified by different means such as metal, metal oxide or polymer doping as gas-sensing materials. The research progress shows that the modified polyaniline/carbon nanotube composite material has better gas-sensing properties, but it is also pointed out that the synergistic mechanism of each part of the composite material is not clear, and there are few studies on the gas-sensing reaction of other gases except ammonia gas. It is proposed that in the future the gas-sensing reaction mechanism of the composite material and the synergistic mechanism of each part of the composite material should be further explored, the molecular structure of the required material should be designed, and then the function of polyaniline and carbon nanotubes should be综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0787收稿日期：2022-04-29；修改稿日期：2022-05-27。
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。
导电材料聚苯胺
导电材料聚苯胺的最新研究进展/周光举等 ·1· 导电材料聚苯胺的最新研究进展 周光举，李青山，徐明双 （燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，秦皇岛 066004） 摘要 介绍了聚苯胺的结构、导电机理；综述了国内外有关导电聚苯胺，如聚苯胺纳米纤维、聚苯胺复合材料、水溶性聚苯胺、聚苯胺导电薄膜、聚苯胺纳米管的制备方法以及导电聚苯胺在电磁屏蔽材料、吸波材料、电致变色材料、防腐材料、电极材料等领域的应用，并指出了聚苯胺应用方面存在的问题以及解决问题的方法和建议。 关键词 纳米技术 综述 聚苯胺 应用 制备方法
Polyaniline Conductive Material on the Latest Progress ZHOU Guangju, LI Qingshan, XU Mingshuang (Metastable Materials Science & Technology of SKL,Yanshan University, Qinhuangdao 066004) Abstract In this paper the PAn structure, conducting mechanism are introduced, the relevant domestic and international preparation methods of conductive PAn, such as PAn nanofibers, PAn composite materials, water-soluble PAn, conductive film PAn , PAn nanotubes are reviewed,and conducting PAn used as electromagnetic shielding materials, absorbing materials, electrochromic materials, anti-corrosion materials, the electrode materials in various fields are introduced also. The existing problems of the application are point out and the possible solutions and recommendations are proposed. Key words nanotechnology, review, PAn, application, preparation methods
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纳米复合材料的制备及其在生物传感器和生物燃料电池中的应用123 第七章基于聚合物膜保护的PB纳米粒子的生物传感器的研究普鲁士蓝（PB）作为六氰合金属配合物的典型代表常被用于电致变色、电化学、光物理以及磁性材料和分析化学等方面。
由于其优越的电催化能力，PB常被用作安培型生物传感器的电子媒介体[1-3]，另一方面，有文献报道普鲁士蓝在中性及碱性溶液中很不稳定，所制备的电极甚至只有存放几个小时[4，5]，从而导致所制备的酶生物传感器的性能也不稳定。
为了克服这些困难，文献上已经报道了很多提高PB稳定性的方法，如微乳液法[6]，聚合物保护法[7，8]，模板法[9]等。
Zhang等人报道了在酸性溶液中合成PB纳米串的方法，所制备的PB纳米粒子小于50 nm，由于具有很大的比表面，从而提高了PB 的稳定性[10]。
Xia 等人报道了向H2O2和K3Fe(CN)6 溶液逐渐加入FeCl3的方法，所制备的PB 和碳纳米管之间表现出协同效应，提高了PB 的稳定性[11]。
近年来聚合物保护法制备PB也受到人们的关注，Kitagawa 等人报道了采用poly(diallydimethylammonium chloride) 作为保护膜制备了高分散的PB 纳米粒子[12]。
Yakhmi等人也报道了采用聚苯胺保护的PB膜[13，14]。
在所有的导电聚合物中，聚吡咯是最具吸引力的，因为它即使在中性条件也具有优越的导电性，良好的环境稳定性和很好的生物相容性。
Vidal等人报道了采用电沉积的方法制备PPY/PB复合膜，但至今还没人报道采用化学还原的方法制备PPY@PB纳米粒子[15]。
在本文中，首次用一种简单的方法制备了聚吡咯-普鲁士蓝复合材料。
然后将多壁碳纳米管分散在这种掺杂纳米颗粒的溶液中。
最终得到PPY@PB/MWNTs复合材料，通过利用CNTs与PB的协同效应制备了电化学传感器[16]，该复合材料表现良好的稳定性和电催化活性，用该材料制备的生物传感器也表现出良好的稳定性。
124第七章基于聚合物膜保护的PB纳米粒子的生物传感器的研究第一节实验药品、仪器及方法7.1.1 实验药品及仪器葡萄糖氧化酶(GOD,来源于Aspergillus niger; 300,000 unit g-1)购于Sanland公司。
多壁碳纳米管（MWNTs，95%，20-60 nm）购于深圳纳米港有限公司，使用前在120 °C浓硝酸中回流24 小时，然后离心，用去离子水洗涤至中性，干燥备用。
吡咯购于沈阳市联邦化学试剂厂，使用前减压蒸馏。
D-葡萄糖（D-glucose）用去离子水配制，并在4°C的冰箱里放置24小时后使用。
0.1 M磷酸溶液(PBS, pH 6.5)是用Na2HPO4和NaH2PO4配制的，支持电解质为0.1 M PBS + 0.1 M KCl，实验前用高纯氮气除氧，实验过程中使用的其他试剂均用分析纯，所用水均为二次蒸馏水。
循环伏安曲线（CV）和计时电流曲线是在电化学工作站（IM6e，Germany）上进行的。
实验中所用的三电极体系中，修饰过的直径为3 mm的玻碳电极(GC)为工作电极，NaCl饱和的Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝电极为对电极。
旋转圆盘电极（BAS, America）在检测葡萄糖和过氧化氢时的转速为3000 rpm。
所有的实验均在室温下进行。
透射电镜图(TEM)是在透射电镜（JEM-2000EX，JEOL Co. Ltd, Japan)得到的。
本文的红外光谱，是在德国BRUKER公司生产的Equinox 55型红外分光光度计上采集的。
采用KBr压片法，取适量待测物的粉末与KBr晶体在研钵中混合并研磨成极细的粉末，然后压片。
扫描范围为4000 cm-1-400 cm-1。
7.1.2 PPY@PB复合材料的制备聚吡咯/普鲁士蓝（PPY@PB）复合材料的制备过程如下：配制0.1 M吡咯+0.1 M HCl 溶液50 mL，向该溶液中缓慢的加入0.002 M FeCl3 +0.002 M K3Fe(CN)6 +0.1 M HCl溶液20 mL，边加边搅拌，彻底加完后，室温下再搅纳米复合材料的制备及其在生物传感器和生物燃料电池中的应用123拌12 h。
当加入后者之后，溶液迅速变成黑色。
所得到的复合材料经离心，0.1 M HCl 洗涤，过滤，再于50 °C下真空干燥12 h。
作为对比，同时制备了聚吡咯，具体的制备方法如下：向0.1M吡咯+0.1M HCl 溶液50 mL的溶液加入一定量的FeCl3溶液，后处理方法同上。
7.1.3 修饰电极的制备玻碳电极依次在1.0，0.3 μm 的α-Al2O3上打磨至镜面光亮，然后依次在1：1（V/V）的HNO3，无水乙醇，去离子水中各超声15 min，然后在红外灯下烤干。
取处理过的碳纳米管2 mg分散在5 mL的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液中，超声1 h，得到0.4 mg mL-1的悬浮液。
取15 mg PPY@PB 复合材料超声分散到上述悬浮液中，得到PPY@PB/MWNTs 纳米复合材料，取该纳米复合材料的悬浮液10 μL滴在玻碳电极的表面，在红外灯下烤干备用。
取10 mg GOD溶入pH 7 的2 mL 0.1 M PBS的溶液中得到5mg mL-1 GOD溶液，取此溶液5 μL滴在PPY@PB/MWNTs/GC 修饰电极上。
然后将该修饰电极放置在4 °C的冰箱中60 min。
然后在电极上滴上2 μL Na fion混合液，Nafion混合液的具体制备方法同第五章，将制备好的电极置入4 ℃的冰箱备用。
第二节结果及讨论7.2.1 纳米复合材料的制备PB通常采用电沉积的方法制备，本章采用原位化学还原的方法制备了聚吡咯保护的PB纳米粒。
酸性的FeCl3-K3[Fe(CN)6]溶液具有很强的氧化性，其开路电位相对于饱和甘汞电极（SCE）可以达到0.98 V，这一电位不能在第七章 基于聚合物膜保护的PB 纳米粒子的生物传感器的研究124 FeCl 3或K 3[Fe(CN) 6]的溶液中单独获得[18]。
另一方面吡咯可以在很多氧化剂的作用下发生聚合反应。
如（NH 4)2S 2O 8 [19]、FeCl 3 [20]等。
尽管FeCl 3相对于标准氢电极（SHE ）只有0.77 V ，也常被用来作为吡咯聚合的氧化剂。
因此吡咯完全可以在酸性的FeCl 3-K 3[Fe(CN)6]中发生氧化聚合反应。
同时FeCl 3-K 3[Fe(CN) 6]也被吡咯还原成PB 。
在溶液中实现了PPY 和PB 的同时合成，这种合成方法是文献尚未报道的。
而且PPY 作为重要的导电聚合物有良好的环境稳定性和导电性，很适合用来制备电极材料。
因此可以考虑利用吡咯对PB 的保护作用，提高PB 在电极上的稳定性。
7.2.2 复合材料的表征 0500100015002000250030003500400045000.10.20.30.40.50.60.70.8T r a n s m i t t a n c e Wavenumber / cm-1a b图7-1复合材料的红外光谱图(a) PPY , (b)PPY@PBFig.7-1 IR spectra of the nanocomposites (a) PPY , (b)PPY@PB图7-1为PPY@PB 纳米复合材料和PPY 的红外光谱图。
从图7-1可以纳米复合材料的制备及其在生物传感器和生物燃料电池中的应用123看出，PPY@PB的红外光谱在2086 cm-1处有强烈的吸收。
这是CN在Fe2+-CN- Fe3+中伸缩振动的特征吸收峰[7]。
该光谱在1564，1310, 1045，1184 cm-1也出现吸收峰，这分别是PPY中的环、C-H以及C-N的振动引起的吸收[20]，这和文献上报道的结果是一致的。
这些结果表明可以通过化学还原的方法制备PPY@PB纳米复合材料。
图7-2为PPY@PB复合材料的透射电镜图。
从图7-2可以看出，PB纳米粒子包埋在聚吡咯膜里，其中颜色较深的为PB纳米粒子，这些PB纳米粒子的大小只有几个纳米，部分粒子发生了团聚。
图7-2 PPY@PB复合材料的TEM照片(a) PPY@PB, (b) PPY @PB/MWNTsFig.7-2 TEM images of the hybrid composites (a) PPY@PB, (b) PPY @PB/MWNTs当在PPY@PB复合材料中掺入MWNTs后，PPY@PB 纳米复合材料很第七章 基于聚合物膜保护的PB 纳米粒子的生物传感器的研究124 容易和MWNTs 分散在一起，这可能是由于PPY@PB 纳米复合材料带正电，可以和带负电的MWNTs 结合在一起。
由于碳管具有三维的结构和良好的导电性，近一步优化了复合材料的结构。
7.2.3 复合材料的电化学性质 -0.10.00.10.20.30.40.5-300-200-1000100200C u r r e n t / A Potential / Vab cd图7-3 碳纳米管的量对复合材料的CV 曲线的影响Fig.7-3 CV curves of PPY@PB/MWNTs composite modified electrode (a) PPY@PB, (b)PPY@PB/ 0.1mg mL -1 MWNTs, (b) PPY@PB/ 0.2mg mL -1 MWNTs, (c) PPY@PB/ 0.3mg mL -1 MWNTs, (d) PPY@PB/ 0.4mg mL -1 MWNTs为了研究PPY@PB 有机无机复合材料的电化学性质，将其修饰在玻碳电极上测试了其在0.1 M PBS+0.1 M KCl 溶液中的CV 曲线。
PPY@PB/MWNTs 修饰电极在不同扫速的CV 曲线可以看出，峰电位与扫描速度在10 -150 mV s -1范围内呈线性关系。
当扫描速度超过200 mV/s 时，电极开始变得不可逆。
这表明电化学反应在较高的扫描速度时不可逆。
为了考纳米复合材料的制备及其在生物传感器和生物燃料电池中的应用 123察MWNTs 对复合材料性能的影响，研究了MWNTs 的量对CV 曲线的影响。
当MWNTs 的量从0.1到2 mg mL -1 变化时，发现CV 曲线的峰电流随着MWNTs 的增加而增加，但当MWNTs 的量超过0.4 mg mL -1时，CV 的峰电流不再增加而达到稳定值。
因此本文选择0.4 mg mL -1来制备复合材料。
PPY@PB/WMNTs 修饰电极在0.1 M PBS + 0.1 M KCl (pH 6.5)连续扫描50个循环，CV 的峰电流几乎没有变化，扫描250个循环，峰电流只降低10%。