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磷酸锆/聚苯胺具有稳定导电性能的秘密
说明
采用化学氧化法成功实现了Ani单体在剥离α-磷酸锆（α-ZrP）层间的原位聚合，得到了性能良好的复合材料．研究结果显示，剥离剂插入α-磷酸锆（α-ZrP）层间后，所处的环境和相互作用力发生变化，从而影响了聚苯胺(PANi)分子链的电子转移．剥离的层间距越大，越有利于加速电子迁移，进而使电导率增加．
剥离α-磷酸锆(α-ZrP)
将一定量的α-ZrP粉末按液固比为100ml/g 分散于蒸馏水中，超声分散均匀，控制n(胺)：n(α-ZrP)的摩尔比为2.5:1。乙胺、丁胺剥离剂在室温下搅拌处理三天，TBA+OH-在0℃的条件下搅拌三天。
α-磷酸锆(α-ZrP)/聚苯胺（PANi）复合材料的制备
取4.9ml Ani(0.054M)逐滴滴入到处理的α-ZrP中，加入一定量的1 M HCI，溶液在0-5℃的冰水浴中持续．搅拌30min．然后在氮气保护下向溶液中缓慢滴入12.26g(0.054M)/45ml水的APS，反应24h．将产物过滤，用丙酮洗涤，之后用蒸馏水反复洗涤，得墨绿色物质，60℃真空干
燥24h．
α-磷酸锆(α-ZrP)/聚苯胺（PANi）复合材料的电导率
采用化学氧化法成功实现了Ani单体在剥离α-磷酸锆（α-ZrP）层间的原位聚合，得到了性能良好的复合材料．研究结果显示，剥离剂插入α-磷酸锆（α-ZrP）层间后，所处的环境和相互作用力发生变化，从而影响了聚苯胺(PANi)分子链的电子转移．剥离的层间距越大，越有利于加速电子迁移，进而使电导率增加．
剥离α-磷酸锆(α-ZrP)
将一定量的α-ZrP粉末按液固比为100ml/g 分散于蒸馏水中，超声分散均匀，控制n(胺)：n(α-ZrP)的摩尔比为2.5:1。乙胺、丁胺剥离剂在室温下搅拌处理三天，TBA+OH-在0℃的条件下搅拌三天。
α-磷酸锆(α-ZrP)/聚苯胺（PANi）复合材料的制备
取4.9ml Ani(0.054M)逐滴滴入到处理的α-ZrP中，加入一定量的1 M HCI，溶液在0-5℃的冰水浴中持续．搅拌30min．然后在氮气保护下向溶液中缓慢滴入12.26g(0.054M)/45ml水的APS，反应24h．将产物过滤，用丙酮洗涤，之后用蒸馏水反复洗涤，得墨绿色物质，60℃真空干
燥24h．
α-磷酸锆(α-ZrP)/聚苯胺（PANi）复合材料的电导率
如表一，纯的PANi其电导率的数量级在10-4 S/cm．掺杂α-ZrP后制备出的PANi电导率明显高于未掺杂的PANi，原因是α-ZrP与PANi有强的相互作用，加速了自由电子的传输，电导率增强．
从表中还可看出，在剥离α-ZrP掺杂PANi的电导率，随TBA+OH-、丁胺、乙胺分子链的减小其电导率依次减小，这是因为不同的胺在剥离α-ZrP时会得到不同大小的层间距，α-ZrP的层间距越大，Ani分子越易插层α-ZrP，使得PANi分子链与链之间相互作用力越弱，越有利于电荷的离域化，导电聚苯胺分子链的电荷离域化程度越大，电子跃迁所需能量降低，其电导率越高．经每隔一天在同样条件下对复合材料的电导率测定五次，结果证明，复合材料的电导率值不变，说明该类材料在室温下的电性能是很稳定的．
从表中还可看出，在剥离α-ZrP掺杂PANi的电导率，随TBA+OH-、丁胺、乙胺分子链的减小其电导率依次减小，这是因为不同的胺在剥离α-ZrP时会得到不同大小的层间距，α-ZrP的层间距越大，Ani分子越易插层α-ZrP，使得PANi分子链与链之间相互作用力越弱，越有利于电荷的离域化，导电聚苯胺分子链的电荷离域化程度越大，电子跃迁所需能量降低，其电导率越高．经每隔一天在同样条件下对复合材料的电导率测定五次，结果证明，复合材料的电导率值不变，说明该类材料在室温下的电性能是很稳定的．
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