具有新颖三维纳米结构的聚吡咯/金复合材料的制备及应用研究

聚吡咯/金复合材料三维纳米结构的可控制备是其应用的基础。本课题拟以表面活性剂在溶液中的缔合结构作为复合材料生长的软模板，利用反应中间体和表面活性剂间的相互作用，使聚吡咯和金同步在软模板表面选择性沉积和定向生长，从而赋予复合材料特定的三维纳米结构。通过选取适当模板，调节聚合条件，实现聚吡咯/金复合材料三维纳米结构材料的可控制备。研究制得的聚吡咯/金复合材料的表面增强拉曼散射效应；用复合材料制备传感器，开展具有三维纳米结构的聚吡咯/金复合材料在传感、检测、催化等领域的应用研究。本课题将丰富材料科学的制备方法及合成理论。

纳米结构的可控制备是材料领域的研究热点之一。本课题以表面活性剂与反应中间体相互作用形成的缔合结构充当了复合材料生长和组装的软模板，通过同步进行的金纳米粒子的选择性沉积和导电高分子的定向生长，实现了具有特殊三维纳米结构的导电高分子/金复合材料的一步合成。利用该软模板本身具有的反应活性，通过改变表面活性剂与反应中间体相互作用时间，我们完成了材料三维纳米结构从囊泡到纳米花的转变。通过改变加入的氯金酸与导电高分子单体的比例，我们调节了复合材料中金纳米粒子的分布，并实现了金纳米粒子的可控团聚。机理研究显示，金纳米粒子的分布和团聚与反应中间产物的类型有关。制备的导电高分子/金复合材料对抗坏血酸有很好的催化性能。本课题的研究丰富了材料科学的制备方法及合成理论，具有良好的应用价值。. 项目执行期间在J.phys.Chem.C，ACS Appl. Mater. Interfaces以及J.Polym.Sci.A Polym. Chem.等SCI刊物上发表论文3篇，受邀撰写Elsevier出版的Handbook of benzoxazine resins中1章，在国内外学术会议上做口头报告4次、墙报1次。