[发明专利]一种三维分级微纳结构聚苯胺材料的制备方法

权利要求书

1.一种制备三维分级微纳结构聚苯胺材料的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将苯胺单体和氧化剂分别溶于强酸溶液中，并将苯胺单体或氧化剂溶液冷冻成冰；

（2）然后将预冷的苯胺单体或氧化剂溶液浇到冰层上再冷冻成冰；

（3）最后将冻结在一起的冰块移至低温环境中进行聚合反应，得到不同形貌的三维分级聚苯胺材料。

2.根据权利要求1所述的制备三维分级微纳结构聚苯胺材料的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，苯胺单体浓度为0.5～0.05M，苯胺单体和氧化剂的摩尔比为4:11～1:4。

3.根据权利要求1所述的制备三维分级微纳结构聚苯胺材料的方法，其特征在于：所述氧化剂为过硫酸铵、过氧化氢、高锰酸钾、三氯化铁与有机过氧化物的复合氧化剂及其复配体系。

4.根据权利要求1所述的制备三维分级微纳结构聚苯胺材料的方法，其特征在于：所述强酸溶液为无机酸中添加有机磺酸的混合溶液，所述无机酸为盐酸、硫酸或磷酸中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的制备三维分级微纳结构聚苯胺材料的方法，其特征在于：所述无机酸浓度为0.5～2.0M，强酸与有机磺酸的用量比为1:0～4:1。

6.根据权利要求1所述的制备三维分级微纳结构聚苯胺材料的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，单层冰块的厚度为0.5～3cm，冰层与冰层的界面面积为5～50cm²。

7.根据权利要求1所述的制备三维分级微纳结构聚苯胺材料的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，苯胺单体与氧化剂聚合反应的温度为-10～10℃，反应时间为6～24h。

8.根据权利要求1所述的制备三维分级微纳结构聚苯胺材料的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，纳米结构表现为花瓣状、海胆状、毛毛虫状或纤维网状纳米结构，且其分级结构通过改变反应物添加顺序、冰层尺寸或采用多层冻结的方式来调控。