一种导电聚合物层状纳米复合材料及其制法和用途

摘要

本发明涉及一种导电聚合物层状纳米复合材料，其为导电聚合物和纳米层状无机材料的有机/无机复合材料，是通过在纳米层状无机材料、改性剂和分散剂组成的稳定分散体系中，加入导电聚合物的单体和掺杂剂，进行化学氧化聚合或电化学氧化聚合得到的。本发明的导电聚合物层状纳米复合材料电化学氧化还原时，由于可逆的掺杂－脱掺杂性能，具有在电场驱动下，形变可逆的性质，可以应用于生物环境中的电驱动器件和微流控制泵等。与现有技术相比，本发明提供的导电聚合物层状纳米复合材料的优点在于力学性能和电驱动响应速度均有较大提高。

主权项

1、一种导电聚合物层状纳米复合材料，其为导电聚合物和纳米层状无机材料的有机/无机复合材料，在电化学掺杂/脱掺杂时产生可逆的电驱动性能，其为通过下述方法得到的：1)制备亲水性纳米层状材料：将10重量份纳米层状无机材料和1～10重量份改性剂在40～60℃混和，得到改性的纳米层状无机材料；然后将其在1000重量份1wt％分散剂的水溶液中超声分散1小时，得到纳米层状无机材料在水中的稳定分散体系；所述的纳米层状无机材料为10～1000纳米尺寸的层状绝缘体材料、层状半导体材料或层状导体材料；所述的改性剂为长链季氨盐、正丁基锂、浓硫酸或浓硝酸；所述的分散剂为聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮；2)利用化学氧化聚合方法制备导电聚合物层状纳米复合材料膜：在步骤1)得到的纳米层状无机材料在水中的稳定分散体系中加入20～100重量份掺杂剂和50～200重量份导电聚合物的单体，混合均匀后滴加100～500重量份20wt％氧化剂水溶液中，在0～5℃反应5小时，导电聚合物的单体聚合，将聚合物的沉淀过滤后加入500重量份5wt％氨水浸泡24小时，干燥后与掺杂剂混合并溶解在甲苯或间甲酚中，甲苯或间甲酚挥发后，得到本发明的导电聚合物层状纳米复合材料；所述的导电聚合物的单体为苯胺；所述的掺杂剂为盐酸，樟脑磺酸或十二烷基苯磺酸；所述的氧化剂为过硫酸氨或三氯化铁。