新思路：通過控制鐵鏽的生成製作高導電聚合物

該彩色圖像描繪了通過使用乙醇作為溶劑的水解輔助氣相聚合合成的聚合物（3,4-亞乙基二氧噻吩）（PEDOT）納米花。藍色代表著PEDOT，紅色代表著氧化鐵物質，用作支架並在合成過程中協助原位生長PEDOT納米結構。圖片來源：D』Arcy實驗室/華盛頓大學

它被稱為納米花，如果你可以近距離的觀察這些微小的花瓣，你會發現它們很酷，很硬，並且有一種鐵鏽的感覺。

常見的鐵鏽形成了這些可愛而複雜的納米結構的內部骨架，而它們的外層則是一種塑料。

華盛頓大學聖路易斯分校的研究人員已經開發出一種能夠直接製造這種具有高比表面積的導電聚合物，這種導電聚合物對於能量轉移和存儲應用可能是非常有幫助的。

這項新研究的論文是3月23日發行的ACS應用納米材料雜誌的封面文章。

「生鏽腐蝕在地球潮濕和充滿氧氣的環境中總是會給材料的利用帶來挑戰，」藝術與科學化學助理教授，同時也是該大學材料科學與工程研究所成員Julio M. D"Arcy說道。「生鏽腐蝕會使材料結構變得脆弱，並降低部件正常運行的能力，但在我們的實驗室中，我們已經學會了如何控制鏽蝕的生長，以便它能起到重要的作用。」

導電聚合物主要依靠有機和無機材料的結合，它們通常是由金屬芯和塑料外殼組成。

D"Arcy和他的團隊報道了一種新技術，該技術將氣相合成法與基於溶液的水解法相結合，用以生長合成三維納米花，二維納米片和一維納米纖維。

這項工作推動了對沉積鐵鏽和形成聚合物所涉及的化學機制的研究，這將使科學家們能夠更容易地操縱和設計他們想要製造的材料的結構。

「作為化學家，我和我的學生都對聚合物很著迷，因為我們可以在合成過程中控制它們的結構，」D"Arcy說。「聚合物傳導的電量是其化學途徑和電荷載體數量的函數，兩者都可以在合成過程中進行優化。」

至於納米花，D"Arcy說他很快就會進行一批新的鐵鏽體研究。有16個穩定的鐵鏽階段，在納米尺度上都具有不同的形態，這些研究形態基本囊括了鏽蝕的各種過程，新的奧秘世界正等待他的探索。

文章來自phys網站，原文題目為Making rusty polymers for energy storage，由材料科技在線匯總整理。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！