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第 7 期 高 腾，等: 聚苯胺&聚氨基酚纳米材料的制备及防腐性能 ·1303·

电极，饱和甘汞电极作为参比电极。在进行电化学
测试时，低碳钢电极需顺次使用 400＃、800＃、1200
＃的金相砂纸打磨光亮，然后用乙醇和去离子水冲
刷洁净。工作电极需要浸入电解质溶液（向 1 mol/L
HCl 加入需测试的抑制剂）中 15 min，以获得稳定
的开路电位（OCP）。极化曲线是在相对于 OCP 的
±250 mV 的电位范围内测量的，扫描速率为 1
mV/s。 EIS 测量在 OCP 的频率范围内从 100 kHz
到 10 mHz，正弦电位扰动为 5 mV。利用 ZSimpWin

软件对 EIS 数据进行拟合，得到相应的阻抗参数和 图 3 AcOH-PANI (a)、AcOH-PmAP (b)、MOPAC-PmAP (c)
等效电路。所有电化学测试均在室温下取 3 份平行 和 MOPAC-PANI (d)的紫外-可见吸收光谱图
测量，取平均值。 Fig. 3 UV-Vis spectra of AcOH-PANI (a), AcOH-PmAP
(b), MOPAC-PmAP (c) and MOPAC-PANI (d)

2 结果与讨论
如图 4 所示，a~d 依次为 AcOH-PANI、AcOH-
PmAP、MOPAc-PmAP、MOPAc-PANI 聚合物的 XRD
2.1 光谱结构分析
–1
如图 2 所示，位于 3200 cm 左右的宽峰为聚合 图，可以观察到谱图中没有尖锐的晶体衍射峰，仅
物的 N—H 和 O—H 伸缩振动峰 [23] ，1600、1510 cm –1 在 2=20~30具有宽散射峰，随后衍射峰强度逐渐
衰减平滑，强度略微波动，所以聚苯胺和聚氨基酚
左右的峰分别对应聚合物的醌环和苯环的 C==C 伸 [30]
[2]
缩振动 [24-25] 。对于 QBQ 及 BBB（Q 为醌环、B 为 均属于无定形状态 ，表明聚合材料为非晶体。

苯环）上的 C—H 伸缩振动所对应的峰值出现在
–1
–1
1390 及 1245 cm 。815 cm 处存在 1,4-二取代苯环
上的 C—H 面外弯曲振动峰。此外，在谱线 c、d 的
谱图上还观察到 1000 cm –1 左右区别于聚苯胺的
特有 C—O—C 的伸缩振动峰，说明成功制备了聚氨
基酚。

图 4 AcOH-PANI(a)、AcOH-PmAP(b)、MOPAC-PmAP(c)
和 MOPAC-PANI(d)的 XRD 图
Fig. 4 XRD patterns of (a) AcOH-PANI, (b) AcOH-PmAP,
(c) MOPAC-PmAP and (d) MOPAC-PANI powder

2.2 SEM 分析
如图 5 所示，a~d 分别对应 AcOH-PANI、

图 2 AcOH-PANI(a)、MOPAC-PANI(b)、AcOH-PmAP(c)、 AcOH-PmAP、MOPAc-PmAP、MOPAc-PANI 聚合
MOPAC-PmAP(d)的红外光谱图 物材料的 SEM 图。据文献报道，高浓度的强酸有利
Fig.2 FTIR spectra of AcOH-PANI(a),MOPAC-PANI(b), 于聚苯胺纳米纤维的生成，而中强酸和弱酸掺杂下
AcOH-PmAP(c) and MOPAC-PmAP(d)
即使酸的浓度很大也只产生纳米纤维和颗粒混合的
如图 3 所示，280 nm 附近的吸收最大值为π– 聚苯胺 [31] 。本文选用的乙酸和对甲氧基苯乙酸均为
π*跃迁，与聚合链中相邻环之间的扩展共轭有关。 有机弱酸，通过普通的氧化聚合制得形状较为规则
在 360 nm 附近的可见区域中出现了π–σ*吸收峰， 的纳米微球颗粒，且通过 SEM 观察到由 MOPAc-
与 PmAP 的氧化态的 吩  嗪结构 相关 [18,26-29] 。 PmAP、MOPAc-PANI 体系所制备的聚合物球体表面
UV-Vis 光谱结果类似于在基础培养基中合成的聚氨 较为光滑且未见有大片附聚物，粒径分析测试显示
基酚的光谱特性 [15] 。醌式结构 n–π*转变吸收峰在 MOPAC-PmAP 及 MOPAC-PANI 聚合物的粒度分布
570 nm 附近，但并不明显，说明聚合物主要以还原 较为均匀，其直径约为 250 nm（图 5e、f）。而 AcOH-
态的形式存在。 PANI、AcOH-PmAP 体系大多由分散的熔融不规则