制备与性能研究：聚吡咯/腈氯纶复合纳米纤维的导电特性

该研究论文探讨了聚吡咯/腈氯纶复合纳米纤维的制备方法及其导电性能。通过化学氧化法合成不同掺杂剂（对甲苯磺酸钠TSNa、十二烷基磺酸钠DSNa、十二烷基苯磺酸钠DBSNa和磺基琥珀酸二乙基己酯钠DEHS）掺杂的导电聚吡咯PPy，并将其与腈氯纶P(AN-co-VDC)共混，然后利用静电纺丝技术制成复合纳米纤维。实验中运用SEM、TGA和四探针测试仪对纤维的形貌、热稳定性和电导率进行了评估。 在这项研究中，科研人员首先通过化学氧化法制备了四种掺杂剂掺杂的导电聚吡咯PPy。这一过程涉及在特定条件下，利用这些掺杂剂对聚吡咯进行改性，以提高其导电性能。对甲苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和磺基琥珀酸二乙基己酯钠作为掺杂剂，它们分别引入不同的化学结构，可能影响聚吡咯的聚合度、结晶度以及链间的相互作用，从而改变其电学特性。 随后，将制备的导电聚吡咯与腈氯纶共混，采用静电纺丝技术形成复合纳米纤维。静电纺丝是一种利用高电压静电场驱动聚合物溶液或熔体形成纤维的技术，可以制造出直径极小且均匀的纳米纤维。这种技术对于制备复合材料具有显著的优势，因为它可以实现两种材料的微观尺度上的混合，同时保持各自的优良性质。 实验结果显示，掺杂剂的种类对聚吡咯PPy的形貌、热稳定性和电导率有显著影响。这表明，不同的掺杂剂可以调整聚吡咯的物理和化学性质，优化其在复合材料中的应用。此外，研究还发现，PPy/P(AN-co-VDC)复合纳米纤维的热稳定性比单独的PPy粉末和P(AN-co-VDC)纳米纤维更高，这可能是因为复合结构增强了材料的耐热性。 在电导率测试中，DEHS掺杂的PPy/P(AN-co-VDC)纳米纤维表现出最高的电导率，达到（20.91±4.60）S/cm，显示出优异的导电性能。这可能归因于DEHS掺杂剂对聚吡咯的更有效掺杂，导致更多的载流子可以自由移动，从而提高导电性。 这项研究揭示了通过选择合适的掺杂剂和静电纺丝技术，可以设计出具有优异导电性能的聚吡咯/腈氯纶复合纳米纤维。这种新型复合材料在传感器、电磁屏蔽、能源存储等领域具有潜在的应用价值，特别是对于需要高性能导电材料的电子和纺织工业来说，具有重要的理论和实际意义。