[发明专利]一种具有高分散高活性表面特征的聚苯胺基氨敏结构材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有高分散高活性表面特征的聚苯胺基氨敏结构材料，其特征在于，以三维层状双金属氢氧化物为基体，聚苯胺在层状双金属氢氧化物纳米片三维支撑骨架表面均匀分散，按照下述步骤进行制备：

将层状双金属氢氧化物、苯胺聚合反应液均匀分散在水中并加入盐酸，以使混合体系pH为1-5，在持续分散的条件下向混合体系中滴加的引发剂的溶液以引发反应，以使苯胺单体在层状双金属氢氧化物表面发生聚合反应形成以层状双金属氢氧化物为骨架、聚苯胺均匀分散的三维结构复合材料，即具有高分散高活性表面特征的聚苯胺基氨敏结构材料，其中：

(1)采用机械或者磁力进行搅拌分散，转速为每分钟100—300转；

(2)采用匀速滴加方式将引发剂的溶液滴加到混合溶液中，用时在1—5min；

(3)在苯胺聚合反应液中，十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和苯胺单体(ANI)的摩尔比为(2—10)：(0.2—1)；

(4)引发剂和苯胺的摩尔比为(0.5—3)：(2—10)；

(5)苯胺和层状双金属氢氧化物的质量比为(10—40)：100。

2.根据权利要求1所述的一种具有高分散高活性表面特征的聚苯胺基氨敏结构材料，其特征在于，盐酸为质量百分数20-30％的氯化氢的水溶液，调整混合体系pH为3-4；在苯胺聚合反应液中，十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和苯胺单体(ANI)的摩尔比为(4—8)：(0.5—1)；引发剂和苯胺的摩尔比为(0.57—1.5)：(4—8)；苯胺和层状双金属氢氧化物的质量比为(15—30)：100；层状双金属氢氧化物由含金属离子M²⁺和M⁴⁺的盐及尿素配置成的溶液进行水热反应制备，M²⁺为Zn²⁺，M⁴⁺为Ti⁴⁺，Zn²⁺/Ti⁴⁺摩尔比为(2-10)：1，优选(2—5)：1，通过M²⁺/M⁴⁺(Zn²⁺/Ti⁴⁺)摩尔比来调配层状双金属氢氧化物的形貌。

3.根据权利要求1所述的一种具有高分散高活性表面特征的聚苯胺基氨敏结构材料，其特征在于，在调整混合体系pH值时，使用机械或者磁力搅拌进行均匀分散，时间为0.5-3h，优选1-2h，搅拌速度为每分钟200-300转；在引发聚合反应时，使用机械或者磁力搅拌进行均匀分散，搅拌时间1—5h，优选2—4h，搅拌速度为每分钟200—300转。

4.根据权利要求1所述的一种具有高分散高活性表面特征的聚苯胺基氨敏结构材料，其特征在于，在室温20—25摄氏度下进行反应；在引发剂的溶液中，溶剂为水，引发剂为过硫酸铵(APS)、过硫酸钾、过硫酸钠；滴加引发剂的溶液以引发反应，反应温度为20—25摄氏度，反应时间为1—5小时，优选2—4小时。

5.一种具有高分散高活性表面特征的聚苯胺基氨敏结构材料的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行制备：

将层状双金属氢氧化物、苯胺聚合反应液均匀分散在水中并加入盐酸，以使混合体系pH为1-5，在持续分散的条件下向混合体系中滴加的引发剂的溶液以引发反应，以使苯胺单体在层状双金属氢氧化物表面发生聚合反应形成以层状双金属氢氧化物为骨架、聚苯胺均匀分散的三维结构复合材料，即具有高分散高活性表面特征的聚苯胺基氨敏结构材料，其中：

(1)采用机械或者磁力进行搅拌分散，转速为每分钟100—300转；

(2)采用匀速滴加方式将引发剂的溶液滴加到混合溶液中，用时在1—5min；

(3)在苯胺聚合反应液中，十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和苯胺单体(ANI)的摩尔比为(2—10)：(0.2—1)；

(4)引发剂和苯胺的摩尔比为(0.5—3)：(2—10)；

(5)苯胺和层状双金属氢氧化物的质量比为(10—40)：100。