基于酸掺杂的PANI/PET材料的结构调控及其导电性

摘要

为改善聚苯胺/聚酯（PANI/PET）复合导电织物的导电性，采用不同酸掺杂方式对PANI的分子结构进行调控，在PET纤维表面原位聚合PANI，制备PANI/PET复合织物；采用SEM、FTIR、XRD和电导率测试分析掺杂酸种类对PANI/PET材料结构和导电性能的影响；将PANI/PET复合导电织物与金属Al、Cu膜电极组装制备肖特基型纳米发电机，考察其电输出性能。结果表明：掺杂酸的种类显著影响PANI的苯醌结构比例、分子链规整性及晶面间距；PTSA掺杂的PANI具有最高的苯式/醌式结构比值（2.16）、最优的晶面间距（0.343 nm）和最高的结晶度（46.16%），从而表现出最佳的导电性能（0.65 S/m）；基于PTSA掺杂的PANI/PET复合材料制备的肖特基型纳米发电机展现出良好的电输出性能，开路电压为0.973 V，短路电流为327.19μA，进一步验证了材料的优异导电性。

关键词

聚苯胺/聚酯复合织物 / 掺杂酸 / 分子结构 / 导电性 / 纳米发电机

基金资助

国家自然科学基金项目（51573136）; 天津市应用基础与前沿技术研究计划重点项目（20JCZDJC00350）