论文摘要：聚合物纳米结构的制备及其性能表征

聚苯胺（PANI）是一种导电高聚物，其具有电化学沉积层均一、与电极表面连接牢固、化学稳定性好、可重复性高以及易于制备等优点，在光生伏打电池、化学和生物传感器、微电子驱动器、电化学催化等方面都有极广泛的应用前景。本论文通过电化学方法结合扫描电镜（SEM）技术，对聚苯胺的生长过程进行了表征，结果表明：前5min的聚合时间里，聚苯胺不断形成新核覆盖Au电极表面；5min后继续聚合，此时形成新的聚苯胺核变得困难，聚合方式会以原有成核点的生长为主；继续聚合至30min，成核点径向生长逐渐减缓，此时以轴向生长为主，并最终长成纳米线状结构。且聚苯胺纳米线形成的根本原因与聚苯胺的优先生长方向以及苯胺溶质在聚合溶液中的扩散传质有关。同时，利用减小电流密度的方法得到了直径更细的纳米线，并通过电化学和SEM方法对该纳米线的生长过程进行了表征，证实了减小电流密度方法确实能够控制聚苯胺纳米线的生长方式，进而控制聚苯胺纳米线的直径。我们能够控制聚苯胺纳米线直径，其根本原因同样与聚苯胺纳米线的优先生长方向和苯胺溶质在聚合溶液中的扩散传质有关。论文还对聚苯胺纳米线的应用进行了研究，将聚苯胺纳米线与Au纳米粒子相结合，制备出了Au粒子/聚苯胺复合电极，并利用该电极对KOH溶液中的CO进行了电化学催化氧化，结果表明Au粒子/聚苯胺复合电极具有较高的催化能力。最后提出了一种Au粒子/聚苯胺复合电极电化学氧化CO的催化机理，并利用该机理对Au粒子/聚苯胺复合电极催化CO过程中出现的各种现象进行了比较合理的解释。