[发明专利]一种在离子液体/水界面制备导电高分子/氯化银复合纳米纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在离子液体/水界面制备导电高分子/氯化银复合纳米纤维的方法。

背景技术

导电高分子由于它电导率高、合成简单、性质稳定、带宽较窄、容易加工，可以被应用在许多方面，比如发光器件、电子器件、化学传感器、分离膜、抗静电涂层和电化学超级电容器。近年来，人们将无机材料与导电高分子进行复合，充分发挥无机材料与导电高分子各自的优点，制备导电高分子/无机复合纳米材料。因为它们有趣的物理性能和潜在的应用，导电高分子/无机复合纳米材料吸引了学术界与工业界的兴趣。控制复合纳米材料的形状、尺寸和形貌，还有导电高分子与无机材料复合的均匀性，对于控制其性能，比如电子能带间距、电导率和发光效率是非常重要的。

导电高分子的合成方法大体可分为化学方法和电化学方法。其中，电化学合成方法可以得到导电高分子膜，但是不容易一次性得到导电高分子/无机复合纳米材料。化学合成方法往往得到中性的导电高分子，电导率位于半导体的范围内，而经过掺杂，其电导率可以大幅度提高。界面聚合是一种化学合成导电高分子的新方法之一，通过界面聚合已经合成出纳米纤维状、颗粒状的导电高分子材料。

离子液体是近年来广泛发展的一种新的有机盐，在室温附近呈液态。与传统的易挥发有机溶剂相比，离子液体具有良好的导电性、非挥发性、较宽的电化学窗口、高热与点化学稳定性和选择性溶解能力等优点，因此它已在有机催化合成、有机电化学合成、电化学、生物化学等领域发挥了独特的作用。离子液体由于非挥发性以及不可燃性，是一种良好的绿色溶剂，而且由于其组成中含有无机阴离子有利于在导电高分子聚合的过程中进行同步掺杂。鉴于以上的优点，已有文献报道在离子液体中通过化学或电化学方法合成导电高分子。

发明内容

本发明所要解决的问题是针对上述现有不足而提出的一种在离子液体/水界面制备导电高分子/氯化银复合纳米纤维的方法，该方法工艺简单、容易操作、工艺流程短。

本发明为解决上述提出的问题所采用解决方案为：一种在离子液体/水界面制备导电高分子/氯化银复合纳米纤维的方法，其特征在于包括有以下步骤：

1)A溶液的制备：首先将1mmol-5mmol的导电高分子单体、1-2mmol盐酸加入到10-20mL的离子液体中，得到A溶液；

2)B溶液的制备：再向10-20mL的水中加入0.25mmol-2mmol的硝酸银、0.25mmol-2mmol的硝酸铁和0.1mmol-0.2mmol的甲基橙，得到B溶液；

3)缓慢将B溶液倒入A溶液，在两者之间形成界面，静置24-48小时后，离心分离水相，将沉淀物用稀酸、蒸馏水、乙醇各洗涤3次，所得固体粉末在40℃下真空干燥24小时即可得到导电高分子/氯化银复合纳米纤维。

按上述方案，所述的导电高分子单体为吡咯、苯胺或甲基吡咯。

按上述方案，所述的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐或1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。

按上述方案，所述的稀酸为稀盐酸、稀醋酸或稀硫酸。

与已有技术相比较，本发明已达到的技术效果：

1)采用的界面合成方法，一步反应得到了导电高分子/氯化银复合纳米纤维；制备工艺简单、容易操作、工艺流程短。

2)本发明采用的溶剂为离子液体和水，均是绿色溶剂，不会造成对环境的污染。

附图说明

图1为本发明方法制备的聚吡咯/氯化银复合纳米纤维的X射线衍射图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

1)A溶液的制备：先将1mmol的吡咯单体、1mL盐酸(1mol/L)加入10mL的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中，得到A溶液；

2)B溶液的制备：向10mL的水中0.25mmol的硝酸银、0.25mmol的硝酸铁和0.1mmol的甲基橙，得到B溶液；

3)缓慢将B溶液倒入A溶液，在两者之间形成界面。静置24小时后，离心分离水相，将沉淀物用稀盐酸、蒸馏水、乙醇各洗涤3次，所得固体粉末在40℃下真空干燥24小时即可得到聚吡咯/氯化银复合纳米纤维，直径在100-250nm之间。用X射线衍射观察，结果表明聚吡咯/氯化银复合纳米纤维含有聚吡咯和氯化银，如图1所示。

实施例2：

1)A溶液的制备：先将2mmol苯胺单体、2mL盐酸(1mol/L)加入10mL的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中，得到A溶液；