[发明专利]一种聚羟基苯胺微球的制备方法

说明书

本发明涉及一种聚羟基苯胺微球的制备方法，包括：将掺杂剂溶于去离子水中，配成含有掺杂剂的水溶液；将苯胺类原料加入到含有掺杂剂的水溶液中，混合搅拌5min后缓慢向内加入含有二价铁离子的化合物，随后加入双氧水作氧化剂，在常温下反应24‑26h，洗涤，抽滤，干燥，得到纳米球状结构的聚苯胺。本发明的方法避免了使用苛刻的试剂，例如强氧化剂（例如过二硫酸盐）和强无机酸；整个反应在常温水相下进行，可控性强，操作简单，适合工业化生产。本发明所制备的聚苯胺可以在生物传感器、超级电容器、柔性导电原件以及重金属离子吸附等领域发挥重要的作用，尤其是本发明中得到的纳米微球结构对比其他结构的聚苯胺具有大的比表面积，密度低且稳定性十分良好，抗腐蚀能力强，导电性能和磁性能表现良好，能在电学，光学以及相关的纳米元器件上获得更好的应用。

技术领域

本发明涉及一种聚羟基苯胺微球的制备方法。

背景技术

近年来，在有机纳米材料中，聚苯胺由于其较低的重量，导电性，机械柔韧性，易于合成和低成本而具有潜在的应用，因其特殊性能，已广泛应用于储能领域，电催化，传感器，电磁屏蔽，柔性电极，抗静电涂层和防腐涂层等领域；在生物医学领域的光热疗法中，聚苯胺纳米粒子因其具有合适的纳米尺寸和均匀形状、在水溶液中的良好分散性、在650-950nm范围内的近红外有吸收和对周围健康组织有较低的损害、高的光稳定性和对生命系统的低细胞毒性具有越来越重要的应用（Biomaterials，2013，34，9584）。

文献中已经报道了多种方法合成聚苯胺纳米材料（万梅香. 导电高分子[J]. 高分子通报, 1999(3):47-53.）。最常见的合成聚苯胺的途径是使用苛刻的试剂，例如强氧化剂（例如过二硫酸盐）和强无机酸，能够聚合苯胺的一些其他氧化剂是Fe^{3 +}，Cr₂O₇^2-，MnO₄ ^-和IO₃^-。所有这些反应通常需要超过化学计算量的氧化剂和过量的酸。聚苯胺合成中最广泛使用的（NH ₄)₂S₂O₈的途径也会产生大量的（NH ₄）₂ SO ₄副产物，并且所得聚苯胺仍具有难溶、易聚集、加工性能和机械性能差等缺点，限制了其发展应用。另外采用一些特殊的多功能掺杂剂已经成功合成从一维聚苯胺纳米结构到三维聚苯胺红毛丹结构的微球，并且广泛应用于各种先进的微型设备，但是通过普通掺杂剂合成聚羟基苯胺微球的例子却鲜有报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种聚羟基苯胺微球的制备方法，本发明采用一种新型的、温和的二价铁离子化合物-双氧水绿色催化氧化体系，使用有机酸作掺杂剂，使用苯胺以及引入羟基的苯胺衍生物3-氨基酚、2-氨基酚、4-氨基酚作原料，得到不同大小的纳米球状结构聚苯胺，并对产品形貌进行了观察。

附图说明

图1为为以3-氨基酚为原料，以对甲氧基苯乙酸为掺杂剂得到的聚羟基苯胺微球SEM图。

图2是以2-氨基酚为原料，以2，5-二甲基苯乙酸为掺杂剂得到的聚羟基苯胺微球SEM图。

图3是以4-氨基酚为原料，以2，5-二甲基苯乙酸为掺杂剂得到的聚羟基苯胺微球SEM图，标为(c)。

图4是以3-氨基酚为原料，以对甲氧基苯乙酸为掺杂剂得到的聚羟基苯胺微球的紫外光谱图。

图5是以2-氨基酚为原料，以2，5-二甲基苯乙酸为掺杂剂得到的聚羟基苯胺微球的紫外光谱图。

图6是以4-氨基酚为原料，以2，5-二甲基苯乙酸为掺杂剂得到的聚羟基苯胺微球的紫外光谱图。

图7是以3-氨基酚为原料，以对甲氧基苯乙酸为掺杂剂得到的聚羟基苯胺微球的红外光谱图。