本發(fā)明屬于無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種高導(dǎo)電性能聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電材料的制備方法。

背景技術(shù)：

隨著社會科技的不斷進(jìn)步，對導(dǎo)電材料的需求越來越多，該類材料被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、石油、化工、通信、電子、汽車和陶瓷等諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的導(dǎo)電粉體有碳系(如石墨烯、碳納米管、碳黑、石墨、乙炔黑和碳纖維等)，金屬系(如金屬粉體和金屬纖維等)，摻雜型金屬氧化物系(ATO和ZAO等)和有機(jī)聚合物類導(dǎo)電材料(如聚苯胺，聚噻吩等)等幾大類。碳系導(dǎo)電粉體的主要缺點(diǎn)是分散性差，顏色深，難以調(diào)色，且生產(chǎn)和使用過程中易污染環(huán)境；金屬系導(dǎo)電粉體存在密度大，作為導(dǎo)電填料使用時(shí)存在容易發(fā)生沉積，耐候性不佳等諸多不足，且生產(chǎn)成本高，價(jià)格昂貴；而摻雜型金屬氧化物系導(dǎo)電材料往往導(dǎo)電性能差，易發(fā)生沉淀分層而影響實(shí)際應(yīng)用；有機(jī)物聚合物類導(dǎo)電材料價(jià)格較貴，耐候性等方面不如無機(jī)導(dǎo)電材料。因此，開發(fā)一種具有高導(dǎo)電性能，在體系中容易分散，價(jià)格低廉，且機(jī)械性能良好，耐候性佳的新型導(dǎo)電材料，是業(yè)界的迫切需求。

現(xiàn)階段關(guān)于各類導(dǎo)電粉體的制備及研究報(bào)道已有很多，其中納米銀粉由于其具有優(yōu)良的理化及導(dǎo)電性能，成為用量最大的導(dǎo)電粉體材料之一。為了合理降低銀的消耗，充分利用我國豐富的貴金屬資源優(yōu)勢，開展新型納米銀復(fù)合材料的研制，則成為一項(xiàng)極具理論研究與實(shí)際應(yīng)用前景的工作。

本發(fā)明針對現(xiàn)有銀系導(dǎo)電材料或聚噻吩類導(dǎo)電材料僅為金屬或有機(jī)物單一組份，使用時(shí)受到容易沉降、成本高昂或者機(jī)械性能不佳等不足，創(chuàng)造性地提出了一種新型的聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電材料的制備方法，即采用聚噻吩作為基材，在其表面原位感光反應(yīng)生成納米銀，從而獲得聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電材料。該方法著眼于提高聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電粉體的導(dǎo)電性、分散性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在保證聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電粉體達(dá)到導(dǎo)電性能要求的前提下，大大減少金屬銀的使用量，有效地控制了生產(chǎn)成本，使得聚噻吩/納米 銀復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)化成為了可能；而且，反應(yīng)中不添加任何有機(jī)溶劑，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)也符合綠色化學(xué)要求。本發(fā)明利用聚噻吩為基材，在其表面通過原位感光分解反應(yīng)巧妙地將納米銀與聚噻吩有機(jī)結(jié)合，成功得到了結(jié)構(gòu)可控、性能穩(wěn)定的聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電材料。

由于本發(fā)明采用的制備方法具有產(chǎn)物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、導(dǎo)電性優(yōu)異且無需復(fù)雜設(shè)備等特點(diǎn)，因此，具有很強(qiáng)的工業(yè)應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高導(dǎo)電性能聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電材料的制備方法，用來制備具有良好導(dǎo)電性能的粉體，降低粉體的密度避免使用過程中發(fā)生沉降現(xiàn)象，提高復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性及耐候性。采用本發(fā)明提供的制備方法，所獲得的聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電粉體，具有原料來源廣泛，生產(chǎn)過程能耗低，導(dǎo)電性能優(yōu)良，耐候性好等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，該方法不產(chǎn)生任何有害廢料，可以節(jié)省資源，降低對環(huán)境的污染，符合低碳經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)策略要求。

本發(fā)明提出一種新型的聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電粉體，采用原位感光分解反應(yīng)的方法進(jìn)行制備，其具體步驟為：稱取硝酸銀和可溶性鹵化物(或者可溶性含氧酸鹽)配制成水溶液，備用。在強(qiáng)光照射且攪拌條件下(500W高壓汞燈)，將聚噻吩溶液置于燒杯中作為基材，將硝酸銀和可溶性鹵化物(或者可溶性含氧酸鹽)溶液滴加到燒杯中，在聚噻吩表面形成可發(fā)生感光分解反應(yīng)的銀鹽沉淀，銀鹽沉淀在光照條件下發(fā)生分解生成銀納米粒子，緊密包覆在聚噻吩的表面。上述反應(yīng)體系在光照下反應(yīng)一段時(shí)間后，用離心分離機(jī)高速分離產(chǎn)物，并用去離子水洗滌數(shù)次，即得到聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電材料。

具體制備條件為：

硝酸銀溶液的濃度為1-5摩爾/升；

可溶性鹵化物(或者可溶性含氧酸鹽)溶液的濃度為1-5摩爾/升；

滴加結(jié)束后光照反應(yīng)時(shí)間為：20分鐘至2小時(shí)。

本發(fā)明得到的聚噻吩/銀復(fù)合導(dǎo)電材料具有良好的分散性，其電阻率僅為10^-6歐姆·厘米左右。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、首次提出利用原位感光分解反應(yīng)制備出了聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電粉體。該導(dǎo)電粉 體材料由于是原位生成，聚噻吩與納米銀之間結(jié)合緊密，銀納米粒子具有粒徑小且均一，導(dǎo)電性好，無團(tuán)聚現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)；

2、復(fù)合導(dǎo)電材料同單純納米銀粉相比，在保證導(dǎo)電性能滿足導(dǎo)電要求的前提下，其密度更是有了大幅度的降低，這對拓展復(fù)合材料的應(yīng)用范圍，避免沉降的發(fā)生，減少貴金屬材料的用量，提高該復(fù)合導(dǎo)電粉體的經(jīng)濟(jì)附加值是十分有意義的。

3、利用本發(fā)明制備的聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電材料不僅具有優(yōu)異的導(dǎo)電能力，而且具有良好的抗菌能力。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1：

分別配制1mol/L硝酸銀溶液和1mol/L溴化鉀溶液，備用。在光照且攪拌條件下，將聚噻吩溶液置于燒杯中作為基材，將硝酸銀和溴化鉀滴加到燒杯中，在聚噻吩表面形成溴化銀沉淀，溴化銀在強(qiáng)光照條件下(500W高壓汞燈)發(fā)生分解生成銀納米粒子。體系在光照且攪拌下再反應(yīng)20分鐘。用離心分離機(jī)高速分離產(chǎn)物，并用去離子水洗滌數(shù)次，即得到聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電材料。

實(shí)施例2

分別配制5mol/L硝酸銀溶液和5mol/L氯化鉀溶液，備用。在光照且攪拌條件下，將聚噻吩溶液置于燒杯中作為基材，將硝酸銀和氯化鉀滴加到燒杯中，在聚噻吩表面形成氯化銀沉淀，氯化銀在強(qiáng)光照條件下(500W高壓汞燈)發(fā)生分解生成銀納米粒子。體系在光照且攪拌下反應(yīng)反應(yīng)2小時(shí)后，用離心分離機(jī)高速分離產(chǎn)物，并用去離子水洗滌數(shù)次，即得到聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電材料。

實(shí)施例3

分別配制3mol/L硝酸銀溶液和3mol/L碘化鉀溶液，備用。在光照且攪拌條件下，將聚噻吩溶液置于燒杯中作為基材，將硝酸銀和碘化鉀滴加到燒杯中，在聚噻吩表面形成碘 化銀沉淀，碘化銀在光照條件下(500W高壓汞燈)發(fā)生分解生成銀納米粒子。體系在光照且攪拌下再反應(yīng)1小時(shí)，用離心分離機(jī)高速分離產(chǎn)物，并用去離子水洗滌數(shù)次，即得到聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電材料。

實(shí)施例4

分別配制2mol/L硝酸銀溶液和2mol/L磷酸鉀溶液，備用。在光照且攪拌條件下，將聚噻吩溶液置于燒杯中作為基材，將硝酸銀和磷酸鉀滴加到燒杯中，在聚噻吩表面形成磷酸銀沉淀，磷酸銀在光照條件下(500W高壓汞燈)發(fā)生分解生成銀納米粒子。體系在光照且攪拌下反應(yīng)2小時(shí)，用離心分離機(jī)高速分離產(chǎn)物，并用去離子水洗滌數(shù)次，即得到聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電材料。

實(shí)施例5

分別配制2mol/L硝酸銀溶液和2mol/L鉬酸鉀溶液，備用。在光照且攪拌條件下，將聚噻吩溶液置于燒杯中作為基材，將硝酸銀和鉬酸鉀滴加到燒杯中，在聚噻吩表面形成鉬酸銀沉淀，鉬酸銀在光照條件下發(fā)生分解生成銀納米粒子。體系在光照且攪拌下反應(yīng)2小時(shí)，用離心分離機(jī)高速分離產(chǎn)物，并用去離子水洗滌數(shù)次，即得到聚噻吩/納米銀復(fù)合導(dǎo)電材料。