聚苯胺-金属氧化物复合一维纳米结构的制备(3)
外模板[12]法一般选用具有一文纳米结构的材料，常见的有碳纳米管[13]（Carbon nanotube，CNT）、甲基橙纳米线[4]、五氧化二钒[14]、氧化钼[15]、二氧化钒、氧化锡等。外模板法具有纳米材料的收率高的优点，但是需要预先制备这些纳米材料，而且这些材料制备工艺复杂，产率较低。选用CNT的话，CNT直径的选择范围比较宽，表面可以用盐酸等进行化学改性或者用一些表面活性剂来改性。PANI在表面改性后的CNT上沉积会更加均匀，厚度也易于控制，可以有效地提高纳米线的强度和导电性。对于PANI沉积不均匀的CNT来说，粗糙的表面能够提高材料的比表面积，当其应用在组装超级电容器领域时，可以提高电容器的比电容。当选用甲基橙、二氧化锰、五氧化二钒这些纳米线作为制备一文PANI模板时，模板通常会随着PANI的生成融入到聚合体系之中，最终可以得到纯净的一文PANI纳米材料。
1.3.2 电化学聚合法
电化学法聚合法[16, 17]是使用电化学的方法，设置不同的工艺参数和条件子在阳极上聚合苯胺单体，在这里电极电势是苯胺聚合的驱动力。一般来说，电化学聚合法制备PANI是自催化反应，生成的PANI会进一步加速反应的进行。根据施加电位的方式的不同，电化学聚合法可以分为恒电位法[18]、恒电流法[19]、循环伏安法[20]（CV）、多脉冲恒电流法[21]等。其中，恒电位法是在阳极上施加一个恒定的电位，也即是给苯胺的聚合提供一个恒定的驱动力，随着反应的进行，电极表面积增加，电流增加。因此在电化学聚合过程中，PANI会持续地沉积在阳极上。电化学聚合电位越低，沉积的速度就会越慢，PANI高分子链在电极上定向排列的时间就会越充足，形成的PANI的能量就会越低，从而形成一文PANI纳米材料的直径就会越小，其表面粗糙度就会越小；随着聚合电位的升高，PANI的沉积速度越快，PANI高分子链定向排列的时间就会缩短，制备的PANI一文纳米材料的直径就会增大，PANI表面变粗糙。当PANI聚合电位增加到一定程度后，就会在电极表面形成颗粒状的材料。恒电流法也叫做恒流法，具体是指在苯胺的电化学聚合过程中，提供给阳极一个稳定的电流，随着苯胺聚合的进行，阳极的电极电位逐渐降低，高分子链定向排列的时间延长，这是因为电极面积随着反应的进行不断增大而且苯胺电化学聚合具有自催化作用。在苯胺的电化学聚合过程中，随着电流的不断增加会使PANI一文纳米材料表面变得很粗糙，而且直径也会增加；当电流达到一定程度之后，就会得到颗粒状的PANI。采用CV法时阳极的电极电位是不断改变的[22]，在苯胺的电化学聚合过程中，因为阳极的电极电位不断变化，所以电流也不断变化，实验证明采用CV法聚合的PANI结构更加规整。
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