利用负离子表面活性剂SDS合成聚苯胺(3)
1.5 聚苯胺的微/纳米结构的调控
聚苯胺纳米材料集功能材料和纳米材料性能于一体，成为材料领域新一个研究热点。从导电高分子的结构和导电机理上看，其结构决定它的性能。而聚合物的分子结构排列是否有序影响其导电性，通过采用各种方法来调控导电聚合物的结构，从而使其一文长程有序。聚苯胺纳米材料的化学制备方法有很多，根据是否使用模板一般可以分模法和无模板法。
1.5.1 模板法
模板法作为一种合成新型纳米材料的方法，最近十多年得到了很好的发展。一般来说，根据模板自身的特点和使用目的不同，模板法可以分为硬模板法和软模板法。由于硬模板多具有纳米孔洞结构，因此所谓的硬模板，多是以材料的内表面或外表面为模板，单体填充到模板中进行聚合反应，通过调控聚合物在模板孔洞中的停留时间，除去模板后就能得到不同形貌的导电聚合物，例如纳米颗粒、纳米棒，纳米纤文或纳米管，空心球和多孔材料等等。使用较多的硬模板材料有纳米微孔膜、分子筛、多孔阳极氧化铝膜、沸石、聚合物纤文、纳米碳管和聚苯乙烯微球等等[ ]。而所谓的软模板通常为具有两亲性结构的分子形成的有序聚集体，主要包括：胶束、反相微乳液、液晶等[ ]，调节纳米材料的结构和形貌。目前用的较多的软模板主要是表面活性剂。由于表面活性剂的亲水基与疏水基之间的相互作用，更有利于形成胶束和反胶束体系。常用的表面活性剂有阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS），阳离子表面活性剂十吹冰烷基三甲基溴化铵（CTAB），此外一些酸类和醇类也较为常见，例如聚丙烯酸（PAA）、聚乙二醇（PEG）等等。
1.5.1.1 硬模板法
与软模板相比，硬模板所具有的优势是在合成纳米材料的过程中对纳米材料的形貌、结构方面有着更好的限制生长作用。可以很好的调控纳米材料向所要设计合成的方向生长。但是，一般模板法聚合后都会有一个去模板的过程，然而由于硬模板自身结构的特殊性，使其后处理比较麻烦。这也是相对于软模板来说的一个不足的方面。
1.5.1.2 软模板法
自组装：分子之间通过非共价键的相互作用（e.g.氢键，范德华力，静电吸引等）自发地形成热力学稳定且结构有序的超分子结构的过程[ ]。
表面活性剂是既有亲水的极性基团又有疏水的非极性基团的有机物。特殊的两亲性质使得它们在水溶液中一定条件下可以自组装形成多种结构的聚集体（胶束、微乳液、泡囊等）[ ]。在选择性溶剂中表面活性剂分子通过自组装可以形成亲水或疏水的特殊空间，这种空间不仅是纳米级别的而且具有均一的尺寸，是理想的纳米反应器。此外，如果对表面活性剂分子进行调控且采取合适的排列技术，那么得到的聚集体在纳米尺度上的相结构和对称性可影响到宏观尺度。由此得知，表面活性剂分子还可作为模板合成多种纳米结构[ ]。
胶束是表面活性剂在水中聚集形成的一种简单聚集体。以胶束为模扳能够合成出聚苯胺球形粒子[ ]由此可见，胶束可以为化学反应提供合适的微环境。众所周知，表面活性剂能增大原来不溶或微溶于反应介质的反应物溶解度，也就增加了反应物之间的接触几率，从而使得反应得以进行或是速度加快[ ]。
在表面活性剂体系构筑的纳米反应器中采用化学氧化法[ ]。将单体溶解于水溶性或是非水溶性介质中，再向其中加入一定量的氧化剂后引发单体氧化聚合。实验操作条件如介质酸的种类、浓度，氧化剂的类型、浓度、添加速度还有反应温度等都直接影响最终得到的高分子纳米聚合物的结构性质等。实验中单体的聚合和聚合物的掺杂同时完成，所得产物大多为聚合物粉末[ ]。