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反胶束体系中合成聚吡咯—无机物复合纳米微粒

(师范学院化生系化学专业辜晓萍)
(学号:2001125102)

摘要:利用阳离子型表面活性剂 CTAB 形成的反胶束作为微反应器合成了聚吡咯-氯化银、
聚吡咯-硫酸钡和聚吡咯-二氧化钛复合纳米粒子;考察了反应物浓度和反胶束的含水量对聚吡咯
-氯化银、聚吡咯-硫酸钡和聚吡咯-二氧化钛纳米粒子的粒径尺寸及形态的影响;并利用IR,U
V -Vis,,反胶束法可以有效地应用于有机-无机复合
纳米材料的制备.
关键词:反胶束,聚吡咯,复合纳米材料
教师点评:该论文利用阳离子表面活性剂 CTAB/正已醇/H2O 形成的反胶束作为微反应器,合
成了聚吡咯一氯化银、聚吡咯一硫酸钡、聚吡咯一二氧化钛纳米复合粒子。考察了各种合成条件
对纳米复合粒子的粒径和形态的影响,并用红外光谱、紫外光谱、XRD、SEM、热重分析等对产物
进行了表征。寻找到了一种用于复合纳米粒子制备的新方法。该论文数据充分,条理清晰,论证
严格,书写规范,是一篇优秀的毕业论文。(点评教师:任祥忠讲师)

一、前言
1 反胶束法合成纳米微粒的现状
反胶束是表面活性剂在有机溶剂中自发形成的各向同性、热力学稳定,外观透明或半透明的
80 年代等首次用反胶束法制备出 Pt,Pd,Rb,Ir 等单分散金属纳米
微粒以来,大量研究表明,反胶束法的最大特点是可以通过调节增溶水量来控制反胶束水池的大小,
从而调控产物的尺寸与形态,使产物具有粒径小而均匀、,功能聚合物材料
由于具有潜在的应用前景和特别的电学和光学性能而成为国内外的研究热点,其中最受关注的是
聚吡咯(PPy),
咯不熔不溶的特点导致其可加工性较差,-无机物复
合纳米材料,可望获得同时具有聚吡咯优良性能和无机物良好加工性的新型复合材料,这种有机-
无机复合纳米材料不但可以同时保留有机物和无机物的特性,还有可能产生某些意想不到的性质.
形成机理
反胶束(也可译为反胶团reverse micelle)是指表面活性剂在非水溶液中定向排列而自发形成
,以水溶液为分散相的分散体系,
由于表面活性剂(有时也添加助表面活性剂)的存在,该体系是一种分散相分布均匀、透明、各向同
“水池”是一种特殊的纳米空间,以此为反应场所可以制
备纳米微粒.
Pileni等人将反胶束称为反胶束微反应器,又由于胶束在一定条件下具有稳定、小尺寸的特性,
即使破裂后还能重新组合,这类似于生物细胞的一些功能(如自组织性、自复制性),因此又将反胶
“水池”的大小可控制在几到几十纳米之间,尺度
小且彼此分离,、成核阶
,B的反胶束溶液混合后,由于胶束之间的碰撞、
融合、分离、重组等过程,使反应物在“水池”内互相交换、传递及混合,在一个胶束中同时含有
A,B两种反应物而发生化学反应,,在“水池”中形
成产物的过饱和溶液,,
小粒子的溶解度大,大粒子的溶解度小,因而发生Ostwald熟化(即小粒子溶解,大粒子长大)而使晶
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核逐渐长大,贮存于反胶束“水池”中,形成纳米微粒.
Jojo等人曾用计算机模拟手段详细研究了反胶束中形成纳米微粒的成核阶段和晶核生长阶
,
的形成机理示意图

图1 反胶束法制备纳米微粒的形成机理示意图
;,B的“水池”进行物质交换;;
段
反应方式
(1)将一种反应物增溶于反胶束中,另一种气体反应物通入反胶束溶液中充分混合,使二者发
生反应,(CAOt)/环己烷反胶束体系中,可
,CAOt起到表面活性剂与反应物的双重作用.
(2)将增溶有2种不同