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Molybdic acid doped polyaniline micro/nanostructures via a self-assembly process Lixia Zhang, Lijiuan Zhang , Meixiang Wana European Polymer Journal 44 (2008) 2040–2045 指導老師 : 陳澄河 教授 研究生 :黃思源 報告日期 :98.10.26 2016/7/13 1 南台化材 Abstract 1.利用鉬酸當摻雜劑,過硫酸銨當氧化劑,製備了自組裝的 聚苯胺微/納米結構。而PANI/MA型態有奈米纖維或奈米 管 (直徑~160 nm),或是奈米纖維或微米中空球(直徑 ~3μm)共存。 2.隨著aniline與MA莫爾比(0.01至1.5)的增加,其導電度也會 跟著增加(5.42 10-3 S cm-1~2.8 10-1 S cm-1)。 3.由於反應時間的增加,聚合期間產生硫酸,pH值也會跟著 減少,且型態也會隨著改變,從微米中空球變為奈米纖維 。 2016/7/13 2 南台化材 Experimental 0.2 ml 的Aniline與MA溶解於 20 ml 去離子水中,超音波震盪10 min。 降溫至0~5 ℃,加入 APS(0~5 ℃,0.46 g),在冰 浴中反應12hr 產物以清水、甲醇、乙醚過 濾清洗 置入真空烘箱烘乾 2016/7/13 3 南台化材 Results and discussion 奈米纖維(直徑~160 nm),AN/MA 莫耳 比為0.01 奈米管(直徑~145 nm), AN/MA 莫耳 比為0.05 微米中空球(直徑~3 μm )與奈米纖維、奈 米管共存,AN/MA 莫 耳比為0.3 、1.5 2016/7/13 4 南台化材 聚合過程中, 反應溶液pH 值的增加與 減少,是因 為聚合過程 中APS產生 硫酸的關係。 不同MA/An比例,聚合時間對溶液pH值的影響 2016/7/13 5 南台化材 初步以微米 中空球為主 導。 2016/7/13 隨著聚合時 間增加,球 狀微胞聚集 成圓柱狀或 交叉微胞。 6 南台化材 400–430 nm 吸收為質子 化亞胺基所造成, 700 ~825 nm 吸收為PANI醌環 之極子躍遷。 2016/7/13 7 南台化材 938,、891、-1865、 754、 804、423 cm-1 C-H 1302、1140 cm C-N -1 -1 620, 和 570 cm MA摻 -1 amine 變形 1578 cmcm quinoid -1 benzenoid 570 cm 1496 變形 伸縮振動 雜 938 and 891 cm-1 Mo=O 2016/7/13 8 南台化材 MA/An摩耳比由0增加 到到1.5,其摻雜程度 從12.3%增加29.9%。 聚苯胺微米/奈米結構中 存在的MoVI的結合能在 Mo3d5/2 (232.7 eV)意味著 Mo沒有氧化還原反應, 保持原本聚苯胺微米/奈 米結構。 2016/7/13 9 南台化材 隨著MA/An莫耳比增加, 導電度也會隨著增加。 2016/7/13 10 南台化材 Conclusions 1. 利用鉬酸當摻雜劑,過硫酸銨當氧化劑,製備了自組裝的聚苯胺 微/納米結構。而PANI/MA型態有奈米纖維或奈米管 ,或是奈米 纖維或微米中空球共存。 2.由於反應時間的增加,聚合期間產生硫酸,pH值也會跟著減少, 且型態也會隨著改變,從微米中空球變為奈米纖維。 3.本研究發現,MA能做為軟模板,形成球狀和柱狀微胞,形成聚 苯胺微/奈米結構。 2016/7/13 11 南台化材