[发明专利]一种移动界面聚合连续制备聚苯胺纳米纤维的装置和方法

权利要求书

1.一种移动界面聚合连续制备聚苯胺纳米纤维的装置，其特征在于：包括第一容器(11)和第二容器(12)，第一容器(11)内设有第一搅拌装置(21)，第二容器(12)内设有第二搅拌装置(22)，第一容器(11)底部通过第一连接管(31)与反应管的进料端连通，第二容器(12)底部通过第二连接管(32)与反应管的进料端连通，反应管的出料端与收集容器连通，所述第一连接管(31)与第二连接管(32)上均设有阀门(4)。

2.根据权利要求1所述的移动界面聚合连续制备聚苯胺纳米纤维的装置，其特征在于：所述第一连接管的个数n≥1，第二连接管的个数n≥1，反应管的个数n≥1，且第一连接管的个数＝第二连接管的个数＝反应管的个数。

3.根据权利要求1所述的移动界面聚合连续制备聚苯胺纳米纤维的装置，其特征在于：所述第一连接管的个数n＝2，第二连接管的个数n＝2，反应管的个数n＝2。

4.根据权利要求1所述的移动界面聚合连续制备聚苯胺纳米纤维的装置，其特征在于：所述第一容器和第二容器的内径为10～500mm；所述第一搅拌装置和第二搅拌装置的直径为5～480mm；所述反应管的长度为0.5～20m，内径为1～50mm。

5.利用权利要求1-4任一所述的装置制备聚苯胺纳米纤维的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将苯胺单体和有机溶剂持续注入到第一容器(11)中，经搅拌混合形成有机相溶液，将引发剂和含掺杂剂的水溶液持续注入到第二容器(12)中，经搅拌混合形成水相溶液；

(2)打开阀门(4)，有机相溶液和水相溶液分别通过第一搅拌装置(21)和第二搅拌装置(22)提供的离心力使其以一定的速度在反应管内流动，并形成移动界面，苯胺单体在移动界面上发生聚合，最终汇集到收集容器中；

(3)将收集容器中的反应产物洗涤、抽滤、干燥，得到聚苯胺纳米纤维。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述第一搅拌装置(21)的转速为1～5000r/min，第二搅拌装置(22)的转速为1～5000r/min，且第一搅拌装置(21)与第二搅拌装置(22)的转速比为1:(0.1～10)。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的有机溶剂为四氯化碳、苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳或氯仿中的至少一种；所述步骤(1)中的苯胺单体在有机溶剂中的摩尔浓度为0.005～5.0mol/L。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的含掺杂剂的水溶液中的掺杂剂包括盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸、磷酸、氟硼酸、乙酸、磺基水杨酸、饱和脂肪酸、偶氮苯磺酸、奈磺酸、樟脑磺酸或十二烷基苯磺酸中的至少一种；掺杂剂的摩尔浓度为0.2～5.0mol/L。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的引发剂为三氯化铁、重铬酸盐、过氧化氢、过硫酸铵或过氧化甲酰中的至少一种。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的苯胺单体和引发剂的摩尔比为1:(0.01～10)。