[发明专利]一种聚苯胺纳米树及其制备方法

权利要求书

1.一种聚苯胺纳米树的制备方法，其特征在于其制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：

其中所述的树状大分子为3.0～5.0代的聚酰胺-胺；

所述的氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、碘酸氢钾、次氯酸钠、碘酸钾、高锰酸钾、重铬酸钾、二氧化锰、氯化铁、过氧化氢中的一种或两种以上的组合；

所述的质子酸为有机质子酸或无机质子酸，其中所述的有机质子酸为甲酸、乙酸、油酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、磺基水杨酸或樟脑磺酸，所述的无机质子酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸或高氯酸中的一种或两种以上的组合；

其制备过程具体包括如下步骤：

(1)、将树状大分子和无水乙醇依次加入到容器中，在功率200～300W下超声处理10～25min，得到浓度为1.67～100mg/mL的树状大分子乙醇溶液，然后加入为质子酸总重量的50％～91％的质子酸和苯胺，继续在功率200～300W下超声处理20～30min，得到混合溶液；

(2)、于另一容器中加入氧化剂和剩余的质子酸，在功率100～300W下超声处理5～10min，得到含氧化剂的均相酸溶液；

(3)、在温度0～50℃、搅拌速度1000～3000r/min下，控制滴加速率为0.5～3.4mL/min将步骤(2)所得含氧化剂的均相酸溶液滴加到步骤(1)所得的混合溶液中，滴加结束后，控制温度为0～50℃进行反应4～12h，所得反应液在转速8000r/min下离心5min，所得的沉淀依次用二次蒸馏水、无水乙醇和丙酮各洗涤3次，然后在温度60℃、压力-0.1MPa下进行真空干燥，即得聚苯胺纳米树。

2.如权利要求1所述的一种聚苯胺纳米树的制备方法，其特征在于其制备所用的原料按重量份数计算，其组成及含量如下：

其中所述的树状大分子为3.0代的聚酰胺-胺；

所述的氧化剂为过硫酸铵；

所述的质子酸为无机质子酸，所述的无机质子酸为浓度为1.0mol/L盐酸水溶液。

3.如权利要求1所述的一种聚苯胺纳米树的制备方法，其特征在于其制备所用的原料按重量份数计算，其组成及含量如下：

其中所述的树状大分子为3.5代的聚酰胺-胺；

所述的氧化剂为过硫酸铵；

所述的质子酸为无机质子酸，所述的无机质子酸为浓度为1.0mol/L盐酸水溶液。

4.如权利要求1所述的一种聚苯胺纳米树的制备方法，其特征在于其制备所用的原料按重量份数计算，其组成及含量如下：

所述的树状大分子为4.0代聚酰胺-胺；

所述的氧化剂为过硫酸铵；

所述的质子酸为无机质子酸，所述的无机质子酸为浓度为1.0mol/L盐酸水溶液。

5.如权利要求1所述的一种聚苯胺纳米树的制备方法，其特征在于其制备所用的原料按重量份数计算，其组成及含量如下：

其中所述的树状大分子为4.0代的聚酰胺-胺；

所述的氧化剂为碘酸氢钾；

所述的质子酸为无机质子酸，所述的无机质子酸为浓度为1.0mol/L硫酸水溶液。

6.如权利要求1所述的一种聚苯胺纳米树的制备方法，其特征在于其制备所用的原料按重量份数计算，其组成及含量如下：

其中所述的树状大分子为5.0代的聚酰胺-胺；

所述的氧化剂为碘酸氢钾与次氯酸钠按质量比计算，即碘酸氢钾：次氯酸钠为1.22:5组成的混合物；

所述的质子酸为无机质子酸，所述的无机质子酸为浓度为1.0mol/L盐酸水溶液。

7.如权利要求1～6任一所述制备方法所得的聚苯胺纳米树，经X射线衍射仪测定，在衍射角19°～21°和23°～26°两处均出现聚苯胺尖锐的特征衍射峰；经傅立叶红外光谱分析仪扫描，在波数3417～3430、1629～1641、1496～1498、1360～1384、1131～1133、815～827cm^-1处均能够观察到聚苯胺的红外特征吸收峰；经扫描电子显微镜分析，该聚苯胺纳米树由直径4～6nm、长度10～20nm的纳米棒组装而成；经数字式四探针测试仪测定，其电导率为3.0～5.9S/cm。